外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点的受力性能研究

发布时间：2020-04-01 20:54

【摘要】：钢板混凝土组合剪力墙广泛应用于高层建筑结构中,而其多为两侧设置钢管混凝土柱作为边缘构件,节点形式为梁柱节点。本文研究的外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢连梁节点省去了墙体两侧的端柱,连梁直接与剪力墙相连,构造简单合理,施工快捷,该节点在地震作用下的破坏形态和受力性能需深入分析。本文设计了四个外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁的节点足尺试件,进行低周往复荷载试验,考察钢梁跨高比、外肋板宽厚比与墙内设置栓钉对节点的影响,分析节点的破坏现象、延性、耗能能力及应力应变分布等。研究结果表明此类节点的破坏过程为:钢梁翼缘首先发生局部屈曲,继而外肋板出现屈曲,最后钢梁翼缘与外伸梁段翼缘对接焊缝开裂。试件SD-2000WT的滞回曲线呈梭形,其余试件由于焊缝开裂破坏,滞回曲线相对扁平,试件SD-1000稍有捏缩,各试件的延性系数在1.643~2.490之间,最大等效粘滞阻尼系数_eh分别为0.208、0.248、0.275和0.173。外力作用的主要传递路径为:一是由加载点传递至外伸梁段,再由其翼缘扩散到外肋板传力至剪力墙,二是由外伸梁段翼缘直接传到剪力墙;在弹性阶段,两种传力途径占比不同,分别约为80%~95%和5%~20%。考虑材料非线性、几何非线性及接触非线性,建立了外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点的有限元模型,对钢梁跨高比和外肋板宽厚比进行拓展,分析其对节点抗震性能的影响。结果表明随钢连梁跨高比的增加,滞回曲线变得愈加饱满,节点转动刚度增大,受剪承载力降低,抗弯承载力增加,钢梁变形能力提高,延性增加;外肋板宽厚比从12.5增至15,节点峰值荷载虽稍有增加,但延性及耗能均降低。通过试验研究和有限元分析,可知节点的理论极限承载力和试验结果相近,最大相差13.8%,为保证节点传力可靠,建议在外伸梁段长度为150mm、外肋板厚度为8mm条件下,外肋板宽度取80mm-100mm;建议外肋板与外伸梁段翼缘焊缝的焊脚尺寸高于8mm或者焊缝长度达到150mm以上。
【图文】：

学硕士学位论文螺栓与限位梁将剪力墙锚固于试验台座，为自由度，，由作动器在梁端施加水平往复荷载，.4。 所示，试件屈服前，采用分级荷载加载，每按 1.25yΔ 、1.5yΔ 、1.75yΔ ···进行加载,每级平荷载下降到峰值荷载的 85%以下时，停止

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【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.9

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本文编号：2610936