论文部分内容阅读
随着经济的不断发展,人口的密度也在逐渐增加,建筑用地面积也在明显的减少,为了解决这一矛盾,高层建筑凸显了极大的优势。在当今的实际工程中,钢筋混凝土连梁是剪力墙结构中最常用的构件之一,但是根据试验以及观测发现,这种类型的构件大多会出现剪切破坏,使得强度、刚度退化的程度以及耗能能力都不乐观,且震后不易修复,而在耗能能力以及变形方面,钢梁是优于钢筋混凝土连梁的。建筑中,就采用型钢梁代替钢筋混凝土连梁。但是钢连梁与剪力墙的节点区域往往会发生严重破坏,使剪力墙的受力性能变差,并且修复十分困难。鉴于此,工程专家提出了可更换这一概念。为了研究可更换钢连梁的抗震性能,本文将选取钢管束剪力墙-钢连梁体系中的钢连梁作为研究对象,把钢连梁设计为可以更换的,然后对其抗震性进行研究。本文设计了三个可更换钢连梁,并对三个可更换钢连梁做低周往复荷载试验,观察每个可更换钢连梁的破坏过程以及破坏机理,进而对钢梁的滞回曲线进行分析,从中获得骨架曲线、延性系数、耗能性能等指标进行分析。试验表明:SJ1的破坏发生在不可更换段钢连梁的翼缘板与底板交界的焊缝处,SJ2、SJ3的破坏发生在非加载侧可更换段的钢连梁翼缘板处。在相同的连接方式的情况下,可更换段钢梁的截面高度对可更换钢梁的抗震性能是有很大影响的,截面高的承载力比截面低的承载力增加了39.6%。同时截面高的的耗能相对于截面低的钢梁增加了4.6%,在同等截面下,栓接的承载力相对于焊接增加了12.7%,但是始耗能能力差别不大,在加载后期,刚度与耗能逐步高于焊接。使用有限元软件,建立模型,对可更换钢连梁的模型进行抗震分析,并与试验结果进行对比,发现:实验结果的破坏位置与有限元破坏位置一样;但是随着荷载的增加,由于外界条件以及钢材自身的缺陷,导致螺栓出现滑移现象,使得试验的荷载位移曲线出现捏缩现象,这与有限元模拟分析得出的荷载位移曲线不一致,但是结合试验结果的数据仍然可以得出:在同等截面下,翼缘板栓接的抗震性好于焊接;在两段钢梁连接形式相同的情况下,截面高的抗震性好于截面低的。