新型卷边钢板PEC柱-钢梁BRS板自复位连接组合框架抗震性能模拟研究

自复位结构是在传统组合结构基础上增设辅助耗能件和预拉杆来提高组合框架的整体抗震性能.为了系统研究新型卷边钢板PEC柱-钢梁BRS板自复位连接底部两层框架结构的抗震性能,考虑柱脚连接方式、对穿螺栓单双边布置、PEC柱轴向压力等设计参数,利用有限元分析软件ABAQUS建立4个模拟试件并进行水平低周往复加载模拟分析,对模拟试件整体滞回曲线、耗能能力、残余变形曲线等抗震性能进行对比分析.结果表明:柱脚的连接方式对试件承载能力和自复位效果有着显著影响,其中柱脚铰接形式降低了结构的承载能力,但改善了试件结构的自复位能力;T形件对穿螺栓布置影响部分自复位连接的自复位效果和耗能发展进程,对穿螺栓单侧布置所产生的撬拔作用延缓了BRS耗能板耗能进程的发挥;PEC柱轴向压力的施加对试件耗能能力和自复位效果影响较小;所有试件均显示出了良好的自复位功效,实现了自复位、耗能、安全冗余度有机统一的设计目标.

薄壁钢板组合截面PEC柱-钢梁BRS板部分自复位连接组合框架结构的抗震性能数值模拟

为系统研究底部2层单跨薄壁钢板组合截面PEC柱-钢梁BRS板部分自复位连接组合框架结构的抗震性能,使用CAD设计制作1榀组合结构框架底部两层子结构1:2缩尺试验试件,针对这榀组合结构框架建立ABAQUS有限元模型进行数值模拟,另外还设置了4种不同的参数模型对比分析(对穿螺栓布置方式、竖向力作用、长圆孔尺寸、柱底连接形式),得出各设计参数对试件滞回性能、自复位连接力学性能、耗能能力和残余侧移等抗震性能的影响规律。研究结果如下:本试验自复位结构通过设置BRS耗能板和预拉杆拥有自复位能力并满足结构遭遇地震时的耗能能力需求和残余侧移限值;采用对穿螺栓单边布置的试件比双边布置的试件,自复位能力较强但耗能能力较弱;施加一定的柱顶轴向力对试件的自复位效果影响不大;适当增加BRS板长圆孔的径向孔长,可以使试件进入承压型受力时间滞后;在达到层间侧移角5.0%时,各有限元参数模型的整体残余侧移角均小于0.016rad,具有良好的抗震性能和自复位功效。