柱承重式钢结构模块建筑抗震性能试验研究

柱承重式钢结构模块建筑是将工厂预制完成的模块单元在现场进行拼接组装的一种新型结构体系,其建造方式及结构组成不同于传统钢结构,目前尚缺乏结构层次的抗震性能研究.本文基于角件旋转式单元间连接节点,完成了双层足尺柱承重式模块框架结构低周往复加载试验,得到了该结构的承载性能、破坏模式及应变分布.试验结果表明结构具有较好的滞回性能,当结构中下层模块框架在达到0.04 rad层间位移角时仍保持较高的承载能力,满足美国现行规范AISC 341-16中特殊抗弯框架的延性要求;下层框架地板梁右端最终发生贯通断裂破坏,而左端在盖板外翼缘上形成明显塑性铰;角件旋转式连接节点尽管出现一定程度的张开但可以有效地传递内力未发生破坏.当下层框架内部梁柱节点破坏后,继续进行推覆试验,单元间连接节点张开量随之增加,停止试验时承载力已超出结构发生破坏后的荷载,表明结构具有一定的残余承载性能,同时模块结构在单元内部节点发生破坏后连接区域处内力会重新分布,此时对于单元间连接节点性能应予以重视.

柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究

作为高度集成的预制装配化建筑形式之一,柱承重箱式模块化钢结构建筑因成本低、效率高和节能环保等优势成为工业化建筑结构的发展热点。为得到该类结构在水平荷载作用下的受力性能,提出基于D值法的修正分析方法,并对足尺双层单跨柱承重箱式模块化钢结构进行水平荷载作用下的受力性能试验,得到了结构的整体抗侧刚度,分析了加载过程中结构的受力和变形特征,提出了结构在水平静力荷载作用下的简化分析模型,并对其准确性进行了验证。结果表明:柱承重箱式模块化钢结构能够较好地抵抗水平荷载作用,在达到现行规范要求的柱顶位移限值时节点未出现明显破坏;采用简化分析模型能够快速地计算箱式模块化钢结构的抗侧刚度,其结果比传统理论计算方法的更为精确。