薄壁鋼板PEC柱-鋼梁（截面削弱）端板連接組合框架中間層倒塌機理.pdf

1、部分外包混凝土組合柱（PEC柱）即在H型鋼或鋼板組合H形截面的翼緣之間設(shè)置橫向拉結(jié)筋，并澆筑混凝土形成的組合柱。當(dāng)下，國際上對于PEC柱的研究主要集中在構(gòu)件和節(jié)點方面，而國內(nèi)PEC柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)體系層面的研究相對空缺，為此，對PEC柱-鋼梁組合框架結(jié)構(gòu)體系的研究工作不僅具有較大的理論意義，且具有一定的工程應(yīng)用價值。
　　本文選取高強預(yù)拉對穿螺栓端板連接的薄壁鋼板組合截面PEC柱-鋼梁（削弱截面）組合框架層中間子結(jié)構(gòu)作為研究對

2、象，根據(jù)實驗室加載設(shè)備能力，在1:2縮尺制作試件并進(jìn)行擬靜力試驗研究，得到試件結(jié)構(gòu)的滯回曲線和塑性倒塌機構(gòu)。同時，采用有限元軟件ABAQUS對試驗試件進(jìn)行有限元模擬對比分析，驗證了有限元模型的合理性，并進(jìn)一步研究了軸向力和梁柱剛度匹配對試件受力性能的影響規(guī)律。通過試驗和模擬數(shù)據(jù)整理，分析得到了試件結(jié)構(gòu)承載力、抗側(cè)剛度退化規(guī)律、節(jié)點連接性能、耗能能力、變形模式、節(jié)點域傳力機理和倒塌破壞機理等抗震性能。結(jié)果表明：試件具有較高的承載能力、較大

3、的初始抗側(cè)剛度和良好的耗能能力；新型卷邊PEC框架柱平均分擔(dān)層間剪力，且層間側(cè)移表現(xiàn)為剪切型變形模式；預(yù)拉對穿螺栓連接表現(xiàn)出部分自復(fù)位功效；梁端截面削弱實現(xiàn)了塑性鉸形成處偏離節(jié)點區(qū)，保證了連接具有良好的轉(zhuǎn)動能力和耗散地震能能力；更好滿足了“強節(jié)點”的抗震要求；試件最終倒塌破壞模式為梁端削弱截面形成塑性鉸的塑性倒塌機構(gòu)，對應(yīng)試件整體、層間側(cè)移和節(jié)點連接轉(zhuǎn)角均超過大震層間側(cè)移最大限值1/30，表明該結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗倒塌能力。研究成果為