薄壁鋼板PEC柱-鋼梁（截面削弱）端板連接組合框架抗震性能.pdf

1、目前，已有部分學(xué)者針對(duì)PEC柱、PEC柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)和PEC柱組合框架層間子結(jié)構(gòu)抗震機(jī)理進(jìn)行了系列研究，然而基于該結(jié)構(gòu)體系整體抗震性能的研究成果相對(duì)匱乏。為此，選取1榀兩層單跨薄壁鋼板PEC柱-鋼梁（削弱截面）端板連接組合框架試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)及有限元數(shù)值模擬，以揭示其抗震性能。
　　按照1∶2縮尺比例設(shè)計(jì)1榀試驗(yàn)試件對(duì)其進(jìn)行擬靜力加載試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)作出試驗(yàn)試件整體及上下層滯回曲線、骨架曲線、水平抗側(cè)剛度退化曲線、柱頂水平

2、荷載-節(jié)點(diǎn)連接轉(zhuǎn)角曲線，結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程中試件受力表現(xiàn)，從試件的塑性鉸發(fā)展機(jī)制、耗能、延性等分析結(jié)構(gòu)抗震性能。結(jié)果表明:鋼梁翼緣削弱型連接區(qū)域塑性變形明顯，有效實(shí)現(xiàn)了塑性鉸外移遠(yuǎn)離梁柱節(jié)點(diǎn)的“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”設(shè)計(jì)原則;試件正向加載相對(duì)側(cè)移上層、下層分別達(dá)到0.033rad和0.026rad，負(fù)向加載相對(duì)側(cè)移上層、下層分別達(dá)到0.059rad和0.032rad，達(dá)到了中震下框架結(jié)構(gòu)層間位移角限值1/50。
　　基于ABAQUS模擬結(jié)果，從滯回特

3、性、水平抗側(cè)剛度、結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)程、層間傳力機(jī)理和破壞模式等方面對(duì)試驗(yàn)試件進(jìn)行抗震性能數(shù)值分析。研究表明:梁端削弱截面實(shí)現(xiàn)了梁端塑性鉸區(qū)遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)區(qū)，試件梁端削弱截面和PEC柱腳部位鋼構(gòu)架翼緣鋼材充分屈服以及柱腳混凝土壓潰形成塑性鉸使試件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為塑性破壞機(jī)構(gòu);試件耗能能力主要由塑性區(qū)發(fā)展提供;上下層層間相對(duì)側(cè)移分別為0.050rad、0.041rad，節(jié)點(diǎn)連接轉(zhuǎn)角達(dá)到0.049rad，超過(guò)框架結(jié)構(gòu)大震層間位移角限值1/30，即該試件結(jié)構(gòu)抗震

4、延性良好。
　　試驗(yàn)與模擬曲線存在差異，因?yàn)樵嚰庸さ呢?fù)公差、試驗(yàn)過(guò)程中存在安裝偏差、采集數(shù)據(jù)誤差以及有限元建模理想化等。試驗(yàn)與模擬滯回曲線趨勢(shì)一致，曲線呈飽滿的紡錘形耗能能力較好，試件具有良好的抗震延性，試件的破壞過(guò)程基本一致，試件梁端4個(gè)塑性鉸形成+PEC柱柱腳形成2個(gè)塑性鉸轉(zhuǎn)化為塑性破壞機(jī)構(gòu)，試驗(yàn)與模擬塑性鉸形成的位置完全一致。
　　受到試驗(yàn)室加載條件的限制，在試驗(yàn)過(guò)程中未對(duì)試件PEC柱柱項(xiàng)施加豎向力，根據(jù)理論分析在水