蜂窝式梁-柱钢框架结构抗震性能分析

摘要

蜂窝框架是蜂窝梁和蜂窝柱采用栓焊或焊接的形式连接而组成的钢结构体系，蜂窝构件组成的框架具有自重轻和造型美观经济等优点，适合建造多层的楼房、无大型吊车的厂房和轻钢结构别墅等建筑。从长远的眼光来看，综合考虑经济效益和社会效益，采用蜂窝式梁-柱钢框架的住宅钢结构体系能够与其它材料、结构形式的建筑体系相竞争，有些方面甚至具有较大的优势。 蜂窝梁与蜂窝柱在实际工程中已有较为广泛的应用，但有关蜂窝式梁-柱钢框架结构的研究与应用还很罕见，特别是关于此类框架动力性能方面的研究更是几近空白。本文从实际工程应用需要出发，基于蜂窝式梁-柱钢框架结构的受力特点，采用ANSYS的参数化程序设计语言（APDL）编制命令流，对按照现行规范和规程的有关规定所设计出的一榀单层单跨、一榀两层单跨、一榀两层两跨蜂窝式梁-柱钢框架结构在低周反复荷载作用下的受力性能进行了非线性有限元全过程分析。重点对以下内容进行了研究： 通过对三榀蜂窝式梁-柱钢框架结构模型进行恒定竖向荷载和低周反复荷载共同作用下的非线性有限元分析，得到了框架模型的应力值和位移值、水平荷载与框架顶点位移的P-Δ滞回曲线与骨架曲线、水平荷载与节点转角的P-φ滞回曲线与骨架曲线。 通过蜂窝式梁-柱钢框架的P-Δ、P-φ滞回曲线和骨架曲线的特点，分析和研究了蜂窝式梁-柱钢框架的受力机理和破坏过程，评价了蜂窝式梁-柱钢框架结构形式的耗能能力和延性性能。 对框架有限元分析所得到的数据进行了整理，明确了蜂窝式梁-柱钢框架结构的工作性能、梁柱孔洞对框架抗震性能的影响。 研究了梁柱塑性铰的发展情况。 分析和研究了节点域剪切变形、P-Δ效应对框架层间位移的影响，对蜂窝式梁-柱钢框架结构的抗震性能做出了综合性的总结，并提出了意见和建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 蜂窝式梁-柱钢框架结构有限元模型的建立

第三章 蜂窝式梁-柱钢框架结构抗震性能有限元全过程分析

第四章 节点域剪切变形与二阶效应对蜂窝框架层间位移的影响

第五章 结论与展望

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢