开孔形式对蜂窝框架抗震性能的影响

目的通过低周反复荷载试验和有限元模拟对蜂窝式钢框架抗震性能进行研究.方法以蜂窝式钢框架结构抗震性能试验为基础,利用有限元软件建立合理的有限元模型,将计算结果与试验对比验证模型合理性,并利用有限元软件对蜂窝式钢框架抗震性能进行深入分析.结果有限元计算结果与试验吻合较好,模型合理.对腹板扩高比相同的蜂窝梁采用不同开孔形式框架结构,在低周反复荷载作用下的受力过程和破坏形式进行模拟,得到了不同开孔形式下蜂窝钢框架的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等性能并进行对比与分析.结论对于一定扩高比蜂窝梁的框架结构,抗震性能按圆形孔、六边形、矩形孔顺序依次变差.采用合适的扩高比与孔型可提高钢框架抗震性能.

蜂窝式梁-柱钢框架结构抗震性能分析

目的研究蜂窝式梁-柱钢框架结构的抗震性能,为此类框架结构的抗震设计提供参考.方法应用有限元法,依据现行规范和规程设计一榀单层单跨(框架Ⅰ)、一榀两层单跨(框架Ⅱ)蜂窝式梁-柱钢框架结构进行抗震性能分析.分析和研究了节点域剪切变形、P-Δ效应对框架层间位移的影响.结果得到蜂窝式梁-柱钢框架结构在恒定竖向荷载和低周反复荷载作用下的受力机理和破坏机制,评价了其耗能能力和延性性能.框架Ⅰ的耗能能力略好于框架Ⅱ,两个框架的位移延性系数均小于4.0,表明延性均较差.对于蜂窝式梁-柱钢框架结构,在各阶段由节点板域剪切变形所产生的层间位移占框架总位移的比例均在50%以上.结论蜂窝框架耗能能力较好,但延性相对较差,抗震性能较差.提出了改善框架延性性能的具体方法,从而优化其抗震性能.节点域剪切变形、P-Δ效应对框架层间位移的影响较大.

扩高比对蜂窝框架抗震性能的影响

研究不同扩高比对蜂窝钢框架抗震性能的影响。以蜂窝式钢框架结构抗震性能试验为基础,利用有限元软件建立合理的有限元模型。对开孔形式相同的蜂窝梁采用不同腹板扩高比框架结构,并模拟低周反复荷载作用下的受力过程和破坏形式。得到了不同扩高比下蜂窝钢框架的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等性能,并进行对比与分析。结果表明:开孔形式相同时,与扩高前实腹框架相比,扩高比为1.3～1.5时蜂窝梁框架结构均有较好的抗震性能;扩高比为1.6、1.7时,抗震性能下降,在钢框架设计中建议使用扩高比不大于1.5的蜂窝框架梁。

蜂窝式钢框架结构合理扩高比限值分析

目的研究蜂窝式钢框架结构的受力特点、破坏模式以及抗震性能.方法对单层单跨蜂窝式钢框架结构进行水平低周反复加载试验,控制蜂窝梁扩高比K=1.5,对蜂窝式钢框架结构的受力特点、破坏模式以及抗震性能等因素进行分析.在此基础之上,利用有限元分析软件对足尺蜂窝式钢框架结构进行模拟分析,研究了三层单跨六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架结构的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力.结果蜂窝式钢框架结构基本都发生梁铰破坏机制,但是腹板削弱造成孔洞位置处的抗剪承载力降低,影响了塑性铰的转动能力,因此其耗能能力和延性低于实腹钢框架,但是延性仍处于较高的水平.通过分析不同扩高比下六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架结构延性系数,拟合出扩高比与延性系数的关系曲线.结论孔洞腹板的削弱程度决定其延性水平,通过拟合出的扩高比与延性系数的关系曲线,利用提出的抗震等级与延性的关系,提出两种孔型蜂窝式钢框架结构在不同抗震等级下的扩高比限值,为蜂窝式钢框架结构抗震设计提供参考.

蜂窝中梁方钢管混凝土框架—钢板剪力墙结构的相互作用研究

采用有限元软件对蜂窝中梁方钢管混凝土框架—钢板墙结构中钢板墙与边缘框架之间的相互作用进行研究。结果表明:由于钢板墙对边缘框架的作用,边缘框架的初始刚度和承载力较纯框架高,但屈服位移较纯框架小。

蜂窝式钢框架结构梁端塑性铰位置影响因素分析

利用ANSYS软件,对常用的六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架结构的破坏模式、梁上塑性铰、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力进行分析。研究表明:在扩高比K和梁上第一个孔洞中心距柱翼缘距离B等参数的影响下,蜂窝式钢框架结构可以利用蜂窝梁梁端孔洞位置处的腹板削弱;在地震作用下,使塑性铰产生于梁上第一个孔洞位置,远离梁柱连接部位的焊缝区域,提高其抗震性能。通过分析参数K和B对其塑性铰出现位置的影响规律,提出六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架参数B取值的建议公式。在此参数范围内,蜂窝式钢框架结构的抗震性能和延性相比普通实腹钢框架并没有明显降低,具有良好的耗能能力。

蜂窝式钢框架结构抗震性能试验研究

该文通过低周反复荷载试验对蜂窝式钢框架抗震性能进行研究。分析其在地震作用下的受力过程、破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等抗震性能。分析结果表明:蜂窝框架在地震作用下有较好的抗震能力,结构的破坏特征主要体现在蜂窝梁上;通过腹板开孔削弱可以控制梁端塑性铰形成位置,使得最大塑性区移至梁腹板削弱处,减小了梁柱连接处的转角,能有效的避免梁柱连接焊缝的脆性断裂,提高了钢框架结构的延性。

蜂窝组合梁钢框架抗震性能分析

为对蜂窝组合梁钢框架进行抗震性能分析,以蜂窝组合梁柱节点的抗震性能试验为基础,采用有限元软件模拟二层单跨正六边形孔蜂窝梁钢框架模型。研究开孔率、梁端第一孔到柱边距离对整体结构滞回性能的影响,分析蜂窝组合梁钢框架在低周往复荷载作用下的塑性铰产生机理与破坏形式。研究结果表明：考虑楼板组合效应的蜂窝梁钢框架的初始刚度大,延性较好,刚度退化明显,耗能能力也较好。蜂窝组合梁钢框架二层在相同位移加载下,其开孔率越大,第一孔到柱边距离越小,结构承载力越低,刚度退化越明显,并且结构进入屈服越早。蜂窝梁钢框架是由于柱脚翼缘板发生屈曲而导致结构丧失承载能力,结构塑性铰产生在梁端第一蜂窝孔处,远离梁柱连接节点,进而降低蜂窝梁钢框架节点焊缝处脆断的可能性,并提高转动能力,充分发挥钢材良好的延性。