考虑混凝土板效应的蜂窝梁钢框架抗震性能试验研究

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1、考虑混凝土板效应的蜂窝梁钢框架抗震性能试验研究ExperimentalStudyonSeismicBehaviorofCellularBeamSteelFrameConsideringtheEffectofConcreteSlab研究生：李显超指导教师：贾连光教授学科专业：结构工程二〇一七年六月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文考虑混凝土板效应的蜂窝梁钢框架抗震性能试验研究作者姓名：李显超入学年份：2014年9月指导教师：贾连光教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2017年6月论文答辩日期：2017年6月学位授予日期：20

2、17年6月答辩委员会主席：王连广答辩委员会组成：王连广、王春刚、金路、许峰、张曰果论文评阅人：王连广、许峰声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（

3、或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月硕士研究生学位论文摘要I摘要蜂窝梁是指将轧制或焊接H型钢的腹板按特定的折线或曲线切割后错位连接形成的空腹梁。蜂窝梁被广泛应用于大跨度钢结构、工业厂房和多高层钢结构建筑中。蜂窝梁因腹板扩孔增高，不仅提高了原型钢梁的抗弯刚度和抗弯承载力，还方便管线的穿越，有效的降低了建筑的高度。节约了钢材，使梁具有良好的受力性能和变形特征。蜂窝梁钢

4、框架结构是指将钢柱与蜂窝梁连接在一起形成的框架结构。梁柱节点作为结构受力的主要部位，在地震发生时，大多数普通钢框架在梁柱节点处破坏，通过合理的设计开孔尺寸和开孔位置，蜂窝梁可以使结构在地震作用下实现塑性铰外移，从而避免梁柱连接在梁形成塑性铰之前发生脆性破坏。在蜂窝组合梁结构中，通过抗剪连接件将蜂窝梁和混凝土楼板结合在一起共同抵抗外力，钢和混凝土这两种建筑材料的性能均可以得到充分利用。目前国内外对带混凝土板的蜂窝梁柱节点的抗震性能研究尚不深入，对考虑混凝土板效应的蜂窝钢框架抗震性能的研究有待遇于进一步深化，我国对于蜂窝梁结构还没有完善的规范，这不利于蜂窝构件的使用和推广。为了进一步了解考

5、虑混凝土板效应的蜂窝梁钢框架在地震作用过程中的动力响应和破坏形态。采用理论分析与模型试验相结合的方法，研究了考虑楼板效应的蜂窝梁钢框架抗震性能试验研究。按照现行规范设计了一跨两层带有混凝土楼板的蜂窝梁钢框架结构，设计了拟动力试验和拟静力试验的试验装置和测量内容。分析了地震作用下的楼层位移时程曲线、基底剪力时程曲线和基底剪力-顶层位移曲线，研究结果表明试验模型的各层位移时程曲线的反应趋势基本一致，各层位移反应和峰值位置大体相同，地震加速度峰值和楼层质量的增加，明显增大了结构的地震响应，不同工况的基底剪力-顶层位移曲线基本为直线，结构依然处在弹性状态，抗震性能良好。对两层单跨的考虑混凝土板

6、效应的蜂窝梁钢框架进行了拟静力试验研究，并对其滞回性能的作出了分析，研究结果表明两榀框架的滞回曲线稳定、饱满，耗能能力较好，框架上层的骨架曲线在峰值荷载后，A框架承载力下降较快；强度衰减、刚度退化也比B框架明显，两框架上层的延性系数均在3.0以上。通过对破坏过程的分析，研究了框架的破坏模式。孔口周边先于节点达到屈服而形成塑性铰，使塑性铰的位置远离了梁柱连接节点，结构的破坏呈现出典型的塑性铰破坏模式，避免了梁柱节点的脆性破坏。关键词：蜂窝梁；钢框架；楼板效应；拟动力试验；拟静力试验II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractCellularbeami

7、sanlacedbeamformedbyrollingorweldingthewebofHsteelinaparticularlineorcurve.Cellularbeamsarewidelyusedinlargespansteelstructures,industrialbuildingsandmultihigh-risesteelstructures.BecauseoftheincreaseofWebreaming,thecellular