卷邊鋼板PEC柱（柱弱軸）-鋼梁（截面削弱）端板連接組合框架抗震性能.pdf

1、框架結(jié)構(gòu)作為目前結(jié)構(gòu)工程中采用最多的一種結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)過合理的設(shè)計，可較好滿足“強柱弱梁、強剪弱彎和強節(jié)點”抗震設(shè)計原則。而鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)集混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)各自優(yōu)點，且鋼與混凝土間組合效應(yīng)在一定程度上改善了鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能和提高了混凝土的約束作用。對于本文研究的PEC柱是新近發(fā)展起來的一種新型組合構(gòu)件，如今，對PEC柱的相關(guān)研究主要集中在構(gòu)件、節(jié)點連接和層間子結(jié)構(gòu)抗震方面，而對結(jié)構(gòu)整體層面上的研究成果較少。為此，為了充實PEC柱在整個

2、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用中的抗震性能，同時為體現(xiàn)PEC柱的“雙向等剛度”特性，本文選擇1榀端板預(yù)拉對穿螺栓連接的卷邊鋼板PEC柱（弱軸）-鋼梁（梁端削弱截面）組合框架結(jié)構(gòu)底部兩層單跨試驗試件作為研究對象，對其的抗震性能進(jìn)行研究，為后期PEC柱在實際工程中的應(yīng)用提供充分的理論基礎(chǔ)。
　　對于該試驗，考慮學(xué)校試驗室加載設(shè)備的加載能力，按照1∶2縮尺制作試件進(jìn)行水平低周往復(fù)荷載滯洄性能的擬靜力試驗，得到相關(guān)研究成果。同時利用ABAQUS對其進(jìn)行水平

3、循環(huán)荷載下抗震性能的模擬分析，揭示其抗震機理，并將模擬與試驗的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的對比，以驗證有限元模擬的可行性。并考慮實際工程情況中軸力對組合框架結(jié)構(gòu)的影響，從而利用有限元軟件模擬分析軸向力對組合框架結(jié)構(gòu)的影響，得到與實際工程最相符合的模型的抗震性能。
　　研究結(jié)果表明:試件承載能力高、抗側(cè)剛度大，且試驗試件的上下層的剛度差異受加載進(jìn)程中結(jié)構(gòu)損傷的影響，使得加載到后期，試件上下層剛度差異逐漸減小，最終趨于等剛度分配;試件結(jié)構(gòu)的層間剪力

4、幾乎由兩根柱子均分，且試件層間側(cè)移主要由試件的剪切變形提供，表現(xiàn)了試件的剪切型變形模式;試件主要通過梁端削弱截面屈服和PEC柱腳混凝土壓潰與鋼構(gòu)架屈服耗能，但四個節(jié)點的耗能占總體耗能的比重偏多，且上下層耗能分布近似均勻;采用端板預(yù)拉對穿螺栓連接和梁端削弱截面，較好改善了節(jié)點的轉(zhuǎn)動能力和抗震耗能需求;試件最終破壞模式為梁端削弱截面和PEC柱底部鋼構(gòu)架屈服與混凝土壓潰形成塑性鉸的塑性破壞機構(gòu)，試件的的抗震延性，可以從試件的節(jié)點轉(zhuǎn)角以及層間側(cè)