文档介绍：Study on the Seismic Behavior of Steel Frame with
Open-hole Fly Ash Masonry Infilled Wall
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate:Wang Kun
Supervisor:Associate Prof. Lu Linfeng
Chang’an University, Xi’an, China
摘要
填充墙钢框架结构是目前广泛使用的建筑结构形式,在实际工程中,布置门窗等非
结构构件需要在填充墙体上开设洞口,洞口的存在必然引起填充墙体承载力、抗震性能
的下降,使得开洞填充墙钢框架的受力情况与无洞口填充墙钢框架和纯钢框架之间存在
差异。国内外学者对填充墙钢框架结构的受力性能进行了较为广泛的研究,但对开洞填
充墙钢框架结构承载性能和抗震性能的研究还十分有限,因此其受力机理、承载力及抗
震方面的研究具有理论和工程意义。
以粉煤灰为原材料生产的粉煤灰砖,是我国针对粉煤灰综合利用的重要举措,是一
种新型墙体材料。使用粉煤灰砖可以节约土地,避免生产黏土砖带来的环境污染问题,
可以有效处理电厂的粉煤灰,所以,粉煤灰砖在建筑中的应用与推广,有利于节约土地、
能源并能综合利用废料保护环境。论文对开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架在低周反复荷载
作用下的抗震性能进行了以下几个方面的研究:
ANSYS 程序建立了非线性的有限元模型,并参照前人试验验证模型分析程
序的正确性。
5 个系列共 14 个足尺模型的计算与分析,研究了开洞粉煤灰砌体填充墙
钢框架在单调加载、循环加载作用下的受力性能、破坏机理。通过考虑洞口尺寸和洞口
位置等参数对开洞填充墙钢框架受力性能的影响,进行了系统地研究并提出了对工程有
一定参考价值的结论和设计建议。
5 个系列的有限元模型进行变参数分析。考虑了对开洞粉煤灰砌体填充墙
钢框架有较大影响的高跨比、轴压比以及填充墙与钢框架之间的摩擦系数等 3 个参数,
较为详细地分析了各参数对填充墙钢框架在反复荷载作用下的影响,得出了一些结论,
对实际的工程设计有一定的参考。
5 个系列的有限元模型进行模态分析,提取其水平方向的平动振型,考查
了开洞粉煤灰砌体填充墙对钢框架结构自振周期的折减效应,分析了洞口尺寸以及洞口
布置方式对结构自振周期的影响,得出了对实际工程设计有一定参考价值的结论。
关键词:开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架、试验、非线性有限元分析、滞回性能、模态分
析、自振周期折减系数
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Abstract
Steel frame with infilled wall is a widely used structure style in building, in the practical
construction, the setting of the doors and windows needs for opening the hole in the wall.
Because of the hole wall inevitably leads to the bearing capacity, the seismic performance
decline, making the mechanical properties of steel frame with open-hole infilled wall big
difference with steel frame with infilled wall and steel frame. Scholars at home and abroad do
a wide range of research on the structural behavior of the infilled walls steel frame structures,
but the research of the properties of bearing of opening-hole infilled wall steel frame
structures is still very limited, So its force mechanism and bearing capacity research has
theoretical and engineering sig