SRC柱-钢梁组合框架“强柱弱梁”破坏机制研究

结合SRC框架振动台试验和Pushover分析结果,针对实际SRC柱-钢梁组合框架不易出现"强柱弱梁"破坏机制的问题进行了研究.从抗震规范对于钢筋混凝土框架和钢框架"强柱弱梁"机制控制的不协调和钢梁与SRC柱在抗震特性本身的差异两方面,论证了组合框架"强柱弱梁"破坏机制的实现在规范方面存在基础上的缺陷以及内力调整方面存在的不足,提出了钢梁-SRC柱组合框架"强柱弱梁"的实现宜按照极限承载力进行调整并以钢筋混凝土一级框架相应的内力调整系数进行设计的建议,指出了对SRC构件进行有限元模拟时需注意的问题.

SRC柱-钢梁混合框架抗震性能研究

对一榀SRC框架进行静力非线性分析,分析结果与试验吻合较好;在此背景下,通过对两跨三层的SRC柱-钢梁混合框架进行静力非线性分析,研究了SRC柱含钢率和梁柱线刚度比对混合框架抗震性能的影响.结果表明,SRC柱-钢梁底层框架实现了＂强柱弱梁＂破坏模式,混合框架荷载-位移曲线经历了较长的塑性变形阶段,结构表现出良好的整体延性.随着梁柱线刚度比增加,框架破坏模式逐渐从整体＂强柱弱梁＂过渡为＂强梁弱柱＂破坏模式,结构延性下降明显,设计时可取0.3-0.4作为参考的界限梁柱线刚度比.

考虑楼板作用的SRC柱-钢梁混合框架动力时程分析

为了解楼板空间作用对型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS分别建立带有楼板和不带楼板的两跨三层SRC柱-钢梁框架,选取2组天然波和1组人工波对其进行弹塑性分析,对比2种框架结构的型钢应力分布、混凝土板损伤、层间相对位移角以及框架基底剪力,分析楼板在结构抗震中的影响规律。结果表明:增加楼板可以有效增加框架抗侧刚度,最大可使层间位移角降低38.7%;同时可以减小核心区梁端塑性区域的面积,减缓型钢上翼缘应力发展速度;而且楼板的存在可使最大基底剪力提升60.7%,有利于减小结构损伤和提高抗震性能。

SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架结构具有较好的抗震性能,在大跨度结构及高层建筑中得以广泛应用,然而对于SRC柱-钢梁混合框架结构的抗震设计方法研究较少。根据SRC柱-钢梁混合框架结构的特点,将其性能划分为使用良好、暂时使用、修复后使用、接近倒塌四个水平,采用层间位移角限值予以量化,并在此基础上提出SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法。利用通用有限元软件ABAQUS中的PQ-FIBER模型对SRC柱-钢梁混合框架进行静力弹塑性分析,并采用已有的试验研究成果对PQ-FIBER模型的适用性进行了验证。采用此方法对某8层SRC柱-钢梁混合框架结构进行了设计,然后采用静力弹塑性分析法验证该方法的可行性,为SRC柱-钢梁混合框架结构直接基于位移的抗震设计方法提供一定依据。

SRC柱-钢梁混合框架边节点受力性能有限元分析

本文采用ABAQUS有限元软件,考虑节点位置的影响,建立边节点有限元模型,分析钢梁和组合梁边节点型钢应力分布、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等。分析结果表明:组合梁边节点钢梁下翼缘应力大于节点其他部位,在实际工程中是最容易发生破坏的地方。楼板的组合效应减轻了钢梁上翼缘和核心区的负载,并且提高了边节点的承载力和刚度。对组合梁边节点进行参数分析,探讨型钢强度、混凝土强度、钢梁高度等参数对节点循环荷载作用下的承载力和刚度的影响。

T形型钢混凝土柱-钢梁节点滞回特性研究

为更好地研究T形型钢混凝土(SRC)柱-钢梁构件的抗震性能,基于已有Bouc-Wen模型,结合课题组前期试验结果,对节点试件的滞回特性进行了分析,将试件骨架曲线简化为三折线形模型,通过将Bouc-Wen模型中关键参数的再次定义,建立了适用于T形SRC柱-钢梁节点的连续曲线形滞回模型。随后采用遗传算法对模型的相关参数进行识别和求解,基于回归分析方法建立了构件设计参数与滞回模型参数之间的函数关系表达式。最后,通过与试验结果的对比分析,对节点滞回模型的有效性进行了验证。结果表明:所建模型能够较好地描述T形型钢混凝土柱-钢梁节点在反复荷载作用下的滞回特性,研究结果可为该类结构抗震计算分析提供理论支撑。