文档介绍：多层薄柔钢框架的抗震设计培养单位:申请同济大学工学博士学位论文一级学科:二级学科:研究生:指导教师:土木工程学院土木工程结构工程吴香香陈以一教授二六年十月摇笆濉笨萍脊ス乜翁狻白≌ㄖ逑涤牍こ讨柿勘U瞎丶际酢弊涌翁“轻钢结构住宅建筑体系关键技术研究”编号:
摘要薄柔截面由于其较为开展、可以在截面面积一定时具有较厚实截面更大的抗弯承载能力和更好的整体稳定性从而具有良好的经济性。本文所研究的对象薄柔钢框架即应用薄柔徒孛孀魑?蚣艿牧褐孛妗1∪岣挚蚣艽戳己镁济性的同时也带来了下列问题:由于板件宽厚比大,受力大的构件部位易出现局部屈曲而无法形成塑性铰。对结构而言,局部屈曲导致结构延性差、屈服承载力下降从而耗能能力弱等特点。由于这些特点,薄柔钢框架被我国现行抗震规范排除在外:认为抗震设防区不适宜使用这类钢框架。随着近几年低多层钢结构住宅的推广,薄柔钢框架由于轻质高强较多地被应用在此类建筑上。然而,现行抗震规范的规定给这类框架的应用带来了很多限制;同时,这类框架自身的弱点也威胁到了结构的安全性能。为确保这类框架在抗震区使用的安全性,对这类框架的抗震性能进行分析、提出这类框架的抗震设计方法是非常必要和紧迫的。本文研究就是对这个问题的探讨。本文先从薄柔截面的分析开始。首先,根据截面局部屈曲的特性,定义了屈曲铰概念。为了在更大范围内进行研究,将塑性铰归类到屈曲铰的一个类别;统一称为屈曲铰。应用弹塑性静力分析程序对五百多个构件进行了分析,。基于对众多弯矩一转角曲线的分析,将曲线根据截面参数寮砗癖取⒔孛嬷嵫贡进行分类并给出每一类曲线的拟合公式。分析用程序的可靠性通过构件试验结果和商业有限元软件分析结果进行了验证。拟合公式的准确性也利用分析值进行了验证。,以方便后来薄柔钢框架分析时使用。随后对薄柔钢框架进行了试验研究。为了尽量接近实际受力情况和实际边界条件,试验框架为两榀空间足尺二层钢框架。竖向荷载通过千斤顶加至柱顶、一步加到位后保持整个试验过程中值不变;后通过电液伺服试验加载器施加循环往复逐级递增的水平荷载于边柱柱顶边。在结构顶端侧移接近峁垢叨时,结构出现严重破坏,加载停止,试验结束。接着对试验框架的破坏模式、梁柱连接节点区的刚性、结构的整体性能进行了分析。节点区刚性的分析结果为建立试验模型时节点刚性简化提供了依据。整体结构的试验数据为验证推覆分析方法的有效性提供了数据,还为以后薄柔钢框架强度折减系数简化计算公
之蓐对多层薄柔镳糕絮进行了强度折减系数豹分拆。分辑采用了搀覆分据方法,共辩豳吾多个镏掇蘩送行了分辑。镶今钢框粱进行两次攘覆分拆:一次分析,不考虑屈曲影响。椴据每个框架的两次推覆分析结果,得弼该框架的强度拼减系数。强度折减系数的分析考虑了构件薄鬃性引起的缩构娥性差和结构承载力洚羝鞭大影晌。投撰瓣众多豹框絮结稳参数岷沧1∽自问齥撵絮强囊搿减系数窝挺絮酸繇横式豹分辑,提窭≯夔缀稳参数苓黧瑟琴阉熬强度舞减系数简亿计算公式;并将该公式值和推覆分析得的分析值进行了比较。将公式和榷覆方法应用于试验椴架,进一步证实了公式的准确性。另外,为方便工程设计初期应用,给出了强度折减系数的近似取德。娥后提臻了地震力调熬系数的概念、绘穗了簿豢钢框架的截瑟抗震验算表这式秘港柔锈莛黎撬襞浚诗浚程图;荠戮嚣令薄豢镄挺檠为铡会缡了薄黍镶程絮蛉凝个抗麓计算过穗。幽予强度降低系数麓考虑了梅件薄鬃健慰延性减弱和他计算过程和厚实钢樵絮究全一样。这也方便了薄柔钢框架的抗憋计算。本文娥矮指出了还待避一步研究静方肉。关键逶:多簇薄柔钢禚絮,抗震竣诗,震麴铰,鹈延经,是尺镄糕絮滞回经能试验,强度折减系数,地震力调懿系数式的验证提供了素耪。薄黍分柝,剽魇屡馥铰窍缀碡侨は唔胺竹鹫槌玻悸窍秘挥瓣眨挥乱淮魏袷承载力降低双重影噙,因此除了需对设计遗麓作用进行调整,薄棠钢框架的其摘要
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‰皿版%‘朋墨胃纸孛娓拱甯叨弯矩转角曲线的斜率框架跨度屈曲段蛩苄远的长度可变荷载构件屈曲铰蛩苄越的转动弯矩梁柱连接弯矩边缘屈服时的截面弯矩节点域等效剪切力矩全截面塑性的截面弯矩构件弯瞌强度无量纲化后的截面弯矩构件轴力构件名义轴向屈