半刚接钢框架-钢板剪力墙结构体系抗震试验研究

摘要

钢框架剪力墙体系是一种新型的抗侧力体系，本文笔者将半刚性节点与该种结构体系相结合，提出了一种新型的结构体系形式，以钢框架作为主体结构，节点采用顶底角钢这种半刚性连接形式，利用钢框架本身与钢板剪力墙的协同工作，为结构提供水平抗力。本次研究采用试验与有限元分析相结合的方法，试验选用地震模拟振动台试验，有限元分析选用缩尺建模的方式，以研究该种结构体系的抗震性能。论文所完成的内容如下：
　　（1）完成了本次试验所用6层半刚接钢框架-钢板剪力墙结构模型的设计与加工，并完成了相关材性试验。
　　（2）通过地震模拟振动台试验，对试验模型施加不同场地类别、不同地震幅值共计30条地震记录，观察结构模型在振动过程中的位移响应、加速度响应以及钢板剪力墙的平面外变形、拉力带形成与变化过程，研究了场地类别、地震幅值对结构动力特性的影响。
　　（3）通过对试验模型进行白噪声扫频处理，得到了结构模型在振动过程中自振频率的变化，进一步分析得出振动过程中结构刚度的变化。
　　（4）利用ANSYS建立试验缩尺模型，选取Ⅱ类场地类别、不同幅值地震波进行地震时程分析，提取模拟结果与试验结果进行对比，找出二者之间的区别，并分析原因；提取结构模拟时的底部剪力与规范中规定方法计算结果进行对比，验证了模拟结果的合理性。
　　（5）利用ANSYS建立试验框架缩尺模型，改变钢板剪力墙厚度，进行地震时程分析，研究墙板厚度对结构抗震性能的影响。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1背景与意义

1.2 半刚接框架-钢板剪力墙结构体系简介

1.3 国内外的研究近况及相关问题分析

1.4 课题主要研究内容

第2章 试验设计及方案

2.1试验简介

2.2 试验目的

2.3 试件设计

2.4 材性试验

2.5试验方案

2.6 数据处理方法

2.7 本章小结

第3章 试验结果分析

3.1结构模型自振频率以及振型计算

3.2白噪声扫频结构自振周期与频率

3.3实验现象描述与分析

3.4加速度数据处理

3.5底部剪力法计算楼层剪力

3.6位移响应分析

3.7本章小结

第4章 试验模型有限元分析

4.1前言

4.2有限元模型的非线性时程分析

4.3时程分析结果及对比分析

4.4不同厚度墙板模拟分析

4.5本章小结

结论

参考文献

附录一 加速度时程曲线

附录二 位移时程曲线

声明

致谢