强柱弱梁型多层钢结构的动力损伤机理分析

基于钢结构的动力损伤机理不明,为进一步研究强柱弱梁型多层钢结构损伤机理,以柱脚形式、强柱系数即α的不同定义方式及结构首层剪重比为主要研究参量,设计6个强柱弱梁型多层钢结构模型;对模型进行弹塑性分析,研究层间位移响应、柱梁塑性变形能量总合值的各层分布、首层柱梁端塑性变形能量及滞回曲线等。计算表明:首层剪重比的增大(从0.25增大至0.45),在设防烈度地震下递减结构层间位移响应,而罕遇地震下没有递减结构层间位移响应;各层柱梁的塑性变形能量最大值的总合值,首层值偏大;其中,首层塑性能量,柱脚刚接模型集中于柱底端,柱脚铰接模型主要集中在梁端;强柱系数按节点设计的模型,塑性变形能量主要向各层梁端分布;罕遇地震下柱梁需求性能远小于焊接连接的柱梁节点具备的持有性能。

柱脚铰接的常规多层钢框架静动力分析

为明确柱脚铰接的常规多层钢框架结构的静动力性能,基于不同国家的抗震规范,建立不同设计方式(层设计、柱梁节点设计)和不同值强柱系数的柱脚铰接常规多层钢框架结构模型。采用平面框架组合非线性分析对模型进行静动力分析,研究模型的破坏机制、最大层间反应及结构构件滞回曲线。结果表明:强柱系数为1.2的模型,按柱梁节点设计时结构形成局部破坏机制,按层设计时结构形成整体破坏机制;而强柱系数≥1.5的模型结构均形成整体破坏机制。强柱系数≤1.2的模型,按层设计可使常规多层钢框架结构的层间损伤得到缓和;各模型柱端塑性变形能量随强柱系数增大而减小,梁端塑性变形能量则随强柱系数增大而增大。研究结果可为钢框架结构设计提供最基础的参考数据,为钢结构设计工程服务。