不同梁截面新型RCS组合结构梁柱组合件抗震性能试验研究

摘要

本课题组基于工程实践和国内外研究，提出了一种由焊接环式复合箍筋约束高强混凝土柱和蜂窝钢梁组合而成的新型RCS组合框架结构。为促进该结构的推广及应用，有必要对该组合结构的梁柱组合件的的抗震性能和变形性能进行研究。 为了研究该新型RCS组合结构梁柱组合件的变形性能和抗震性能，本文以不同梁截面为变化参数，开展了六个1/2比例的新型RCS组合结构梁柱组合件的拟静力加载试验。在试验过程中，仔细观测试件的破坏过程及最终的破坏形态，收集相关数据，并对试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化等抗震性能指标及变形性能进行分析。试验结果表明： (1)6个新型RCS梁柱组合件试件中4个试件破坏形式为梁铰破坏，2个发生构造破坏。所有试件的滞回曲线呈饱满的梭形，表现出良好的耗能能力，具有良好的抗震性能；通过统计分析，本文建议以1/250、1/75、1/45、1/25作为基于性能的抗震设计中正常使用、暂时使用、生命安全和接近倒塌的四个阶段的参考的层间位移角容许值。 (2)于节点区设置了全封闭的钢板箍，对混凝土产生有效的约束效应，使混凝土的强度得到一定程度的提高，因此该新型RCS组合结构的节点抗剪强度及刚度都比较大，在加载过程中，其节点剪切变形发展较小，真正实现抗震规范中“强节点弱构件”的抗震概念设计。 (3)外伸式端板和节点区钢板箍通过镶嵌在节点区域的横向高强螺栓施加预紧力紧密连接，在试验加载过程中，其连接转角较小；表明该连接形式比较可靠，且有利于灾后受损钢梁的替换。 (4)通过对钢梁变形、柱端弯曲变形、节点核心区变形及连接变形等各位移组成成分占水平总位移的比例进行统计表明，该新型RCS组合结构梁柱组合件的钢梁变形占水平总位移的比例最大，超过60%；节点核心区变形占水平总位移的比例最小，不超过10%。 (5)本文在试验的基础上，建立了较为合理的恢复力模型，并且本文建议的恢复力模型模拟的骨架曲线能够和试验结果得到的骨架曲线吻合良好，说明本文建立的恢复力模型对不同梁截面新型RCS组合结构的抗震性能研究具有重要意义。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 新型RCS组合节点构造形式的提出

1.5 本文的主要工作

第2章 新型RCS组合结构梁柱组合件抗震性能试验方案设计

2.1 试件概况

2.2 加载与量测

2.3 本章小结

第3章 试验结果及分析

3.1 试验加载过程的现象及描述

3.2 抗震性能分析

3.3钢梁应变变化特征

3.4 变形性能分析

3.5 各种位移成分所占的比例

3.6 本章小结

第4章 恢复力模型

4.1 引言

4.2 建议的恢复力模型

4.3 建议的恢复力模型与试验值的比较

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 问题和建议

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果