| 题名 | 带PEC柱的钢板剪力墙结构的抗震性能研究 |
| 作者 | 苏明浩 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 殷占忠 |
| 关键词 | PEC组合柱 试验研究 有限元分析 钢板剪力墙 抗震 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 钢板剪力墙结构刚度大、强度高、延性好,是一种抗震性能卓越的横向抗侧力构件。钢板剪力墙结构在试验和真实地震中的抗震耗能都表现得十分优秀。其抗震耗能的机理是通过内置钢板的屈服变形来实现能量的耗散。而钢板能够充分实现其变形耗能的前提与边缘约束构件密切相关,即框架柱和框架梁应具备足够的强度、刚度和延性以锚固钢板变形产生的对角张力场。尤其是框架柱,框架柱既要承受较大的竖向荷载还要抵抗横向荷载产生的巨大弯矩作用,这就对边缘约束构件的框架柱提出了更高的要求。在过往国内外的研究中,对内置钢板进行不同程度的削弱,是研究的一个方向,但这会相应地牺牲一部分内置钢板的抗震性能。于是本文将具有强度、刚度和延性优势的PEC组合柱作为边缘约束构件引入钢板剪力墙结构中,形成带PEC柱的钢板剪力墙结构以充分发挥钢板剪力墙结构卓越的抗震性能。本文详细介绍了带PEC柱钢板剪力墙结构有限元模型的建立过程,分别对试件进行了单调加载分析和循环往复加载分析,对试件表现出的主要力学性质,如荷载—位移曲线、破坏模式、强度、刚度、延性以及滞回曲线、能量耗散能力等进行了分析和总结。还对影响结构的主要参数轴压比、高厚比、混凝土强度进行了参数分析和探索。随后,本文对1/3缩尺的PEC柱钢板剪力墙结构试件进行了试验研究,对试验中结构的表现以及数据进行了总结和研究,最后将试验研究和有限元数值分析的结果进行了对比分析。通过上述的工作,得到了以下几点结论:(1)PEC柱钢板剪力墙有较好的抗侧刚度,较高的极限强度,较好的延性。与普通H型钢钢板剪力墙结构相比起力学性能更优;(2)PEC柱钢板剪力墙结构的滞回性能稳定,滞回曲线相对饱满,能量耗散系数较大;(3)随着高厚比λ的增加,极限承载力增长幅度较大,滞回曲线更为饱满。混凝土对PEC柱钢板剪力墙结构的横向抗侧力的贡献能力有限,不同标号混凝土下的滞回特征变化不大。轴压比μ,对结构的极限承载力影响较大,极限强度和能量耗散能力随其增大而减小。(4)试验的最终破坏是因为框架梁平面外失稳造成了梁两端翼缘的断裂,但是在破坏前PEC柱表现出了足够的强度刚度和稳定性,内置钢板先于PEC柱的破坏而屈服变形,因此PEC柱可以保证内置钢板耗能性能的发挥;(5)理想状态下的数值分析和实际试验存在一定差距,但是试验和有限元模拟得到的滞回性能和能量耗散能力均较高,均表现出了十分优秀的抗震性能。且在PEC柱对于钢板剪力墙结构中发挥的作用方面,具有一致性的结论。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 107 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91941]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 苏明浩. 带PEC柱的钢板剪力墙结构的抗震性能研究[D]. 2016. |
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