冷弯薄壁C型钢PEC柱的承载能力分析

为研究冷弯薄壁带肋C型钢部分外包组合柱(PEC柱)的轴心受力性能,采用非线性有限元分析软件ABAQUS对2组14根带纵向折角肋的冷弯薄壁C型钢PEC柱进行模拟分析,通过模拟得到冷弯薄壁带肋C型钢PEC柱的破坏模式、承载能力、荷载-位移曲线和应力分布.结果表明:混凝土使冷弯薄壁C型钢的屈曲破坏得到很大程度的缓解;冷弯薄壁C型钢对混凝土的约束使混凝土强度得到充分发挥;冷弯薄壁C型钢的强度、刚度和稳定性明显提高.

带PEC柱钢板剪力墙抗侧刚度的分析

为了解决带部分外包混凝土柱钢板剪力墙的边缘框架与钢板剪力墙之间的刚度匹配问题,本文对边缘框架和钢板剪力墙抗侧刚度进行理论计算,采用叠加的方法给出了带部分外包混凝土柱钢板剪力墙结构在单向荷载作用下各阶段的抗侧刚度。通过Abaqus软件建立8组不同钢板厚度的有限元模型,分析了不同钢板厚度对整个结构抗侧刚度的影响,并设计了一榀1/3缩尺的带部分外包混凝土柱钢板剪力墙试件,对其进行单向加载试验,将试验结果、理论计算和有限元模拟得到的抗侧刚度进行对比。结果表明:通过对结构抗侧刚度理论计算值、有限元模拟值和试验值的对比,3个值的误差均在10%以内,验证了理论推导的公式的正确性;得出内嵌钢板的高厚比在350~560内,带部分外包混凝土柱框架的约束可以充分发挥钢板剪力墙的抗侧性能。

薄钢板部分外包组合截面柱-钢梁中节点T形件焊接连接滞回性能研究

为研究采用预拉对穿螺栓的薄钢板部分外包组合截面(PEC)柱-钢梁中节点T形件焊接连接的滞回性能,按照1∶1.6缩尺设计制作了1个中节点试件,对其进行低周循环荷载试验,并采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟验证,对比分析试件的滞回曲线、耗能能力和破坏模式。研究结果显示:预拉对穿螺栓具有部分自复位功效,且较好实现了混凝土斜压带传力机理;所有试件破坏模式均由于T形件对梁端加强而使梁截面塑性铰的出现位置向T形件腹板尾部附近梁截面转移,且所有试件达到破坏时,节点转角均超过了0.02 rad。

新型PEC柱(强轴)-钢梁(RBS)组合框架层间倒塌机理试验研究

结构抗倒塌性能是维系结构震后整体性和实现＂大震不倒＂设计标准的关键所在。为研究新型PEC柱（强轴）-钢梁（BRS）组合框架结构的层间子结构倒塌机理,按1∶2缩尺比例设计制作1榀组合框架层间子结构试件并进行拟静力抗震试验。基于试验现象记录和测试数据整理,分析了试件的破坏过程、滞回特性、水平抗侧刚度退化、耗能能力、水平侧移模式与塑性破坏机构等抗震性能。研究结果表明：对穿螺栓连接实现了节点区混凝土斜压带传力模式,且梁端截面削弱使梁端出现塑性铰远离节点区,较好满足了＂强节点弱构件＂的抗震要求;试件位移延性系数μu=4.36,最大等效黏滞阻尼比（ζeq）max=0.344,具有较好的抗震延性和耗能能力;试件水平抗侧刚度沿高度分布均匀,呈现理想倒三角形侧移模式;试件最终破坏模式为梁端削弱截面屈服形成塑性铰的理想塑性破坏机构,且其承载力下降到极限承载力85%时,对应层间相对侧移和节点转角均超过罕遇地震作用下层间侧移限值1/30,试件具有良好的抗倒塌能力。