新型卷边钢板PEC组合柱-钢梁BRS板自复位连接组合框架抗震性能研究

摘要

从多层建筑到高层建筑，再从高层建筑到超高层建筑，社会的发展日新月异。随着建筑物数量的增多，楼层的增高安全问题也随之展现。在遭受了几次罕见地震所带来的生命安全威胁和财产重大损失之后，地震作用下的建筑安全成为了所有研究人员面临的关键问题，自复位结构应运而生。自复位结构即在传统的框架结构上增设预拉杆和辅助耗能件，以减小结构在地震作用后的残余变形，达到可以修复的目的来减小人们生命财产的损失。 本课题组在研究了传统PEC柱—钢梁框架结构的优缺点之后提出了新型卷边PEC柱—钢梁部分自复位结构。其中在PEC柱方面，将柱翼缘卷起，用拉结板条取代传统拉结筋并在柱上按照一定的间距进行布置，这一措施既减少了施工不便的麻烦又有效地改善了传统PEC柱双向刚度差异较为明显的问题。在自复位方面，课题组在梁上布置通长的预拉杆并施加一定的预应力，同时在节点处布置耗能件BRS板来消耗地震能。两者结合即能够实现良好的自复位效果，以达到“小震不坏，中震可修，大震不倒的”抗震设防要求。 为了研究新型卷边PEC柱—钢梁BRS板连接框架结构的自复位效果，耗能能力等抗震性能，课题组采取试验与有限元模拟相结合的方法进行对比分析，从而寻求最优的构造措施，为该结构能广泛地应用于实际工程中作铺垫。由于时间的限制，在试件不同参数设置的研究方面只能通过有限元模拟软件来进行研究。综合研究结果表明：加载试验验证了有限元模拟的合理性，同时有限元模拟也能够为构造措施的改进提供理论支持；新型卷边PEC柱柱脚与基础的连接方式对试件整体的自复位效果和耗能能力均有着一定的影响，柱脚与基础刚性连接可以提高结构的耗能能力但会降低结构的自复位效果；节点处T型件上对穿螺栓的单双边的布置方式同样会对结构的承载力和自复位效果产生影响，对穿螺栓单侧布置能够提升结构的自复位效果但会降低承载力；实际工况中轴向力的施加对结构的自复位效果和承载力并没有太大的影响。

目录

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第一章 绪论

1.1引言

1.2研究历程及动态

1.3本文研究内容及方法

1.4本章小结

第二章 试验件设计

2.1试验试件设计理念

2.2试验试件设计

2.3试验试件制作

2.4试验加载方式及加载方案

2.5材料的力学性能

2.6试验件数据采集仪器布置

2.7本章小结

第三章 试验加载过程及结果分析

3.1试验件试验现象描述分析

3.2试验件试验结果分析

3.3试验件结果与有限元模拟对比分析

3.4本章小结

第四章 有限元模型建立

4.1引言

4.2建模过程

4.3本章小结

第五章 有限元模拟结果对比分析

5.1引言

5.2试件的数值模拟结果分析

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1研究结论

6.2展望

参考文献

致谢

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