卷边薄板pec柱（柱弱轴）-钢梁（削弱截面）端板连接组合框架中间层倒塌机理

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1、密级：公开分类号；ＴＵ３９８１－－；１２１３０３１００－００学号档案号：如１５美０３０８５２１３３２１州若？與奔寺该硕：ｔ学位论文（全日制专业学位）－钢梁卷边薄板ＰＥＣ柱（柱弱轴）（削弱截面）端板连接组合框架中间层倒塌机理学生姓名：包张君指导教师姓名：方有珍教授专业学位类别：工程硕±工程专业领域：建筑与上木＞混凝±结构与组合结构理论研究方向：及其应用二〇—五年六月苏州科技学院硕士学位论文（全日制专业学位）卷边薄板PEC柱（柱弱轴）-钢梁（削弱截面）端板连接组合框架中间层倒塌机理学生姓名：包张君指

2、导教师姓名：方有珍教授专业学位类别：工程硕士专业领域：建筑与土木工程混凝土结构与组合结构理研究方向：论及其应用苏州科技学院土木工程学院二〇一五年六月MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyStudyonInterstoryCollapse-PreventionMechanismofCrimpingPECColumn（WeakAxis）—Reduced-SectionSteelBeamCompositeFrameMasterCandidate:BaoZhangjunSupervisor:Prof.F

3、angYouzhenMajor:ArchitecturalandCivilengineeringResearchArea:TheoryandapplicationofconcretestructureandcompositestructureSuzhouUniversityofScienceandTechnologySchoolofCivilEngineeringJune,2015苏州科技学院硕士学位论文摘要摘要PEC柱（partiallyencasedconcretecompositecolumn，简称PEC柱）为一种新型的部分外包混凝土组合柱，即在钢板组合H形截面的翼

4、缘之间设置一定间距横向拉结筋，并在翼缘与腹板部位浇筑混凝土形成的组合柱。现有系列研究表明：PEC柱具有较高的承载力和较大的抗侧刚度与耗能延性，且PEC柱-钢梁连接节点构造简单，而采用钢板截面翼缘卷边和设置拉结板条替代的新型PEC柱，一定程度消除了原有PEC柱双向等度明显不等和施工困难的不足。目前基于结构层面的研究成果较少，因此，对新型PEC柱-钢梁组合框架结构体系的抗倒塌性能研究显得尤为迫切，研究具有较大的理论意义和工程指导价值。为了系统研究PEC柱-钢梁组合框架结构的抗震性能，本文以采用卷边薄板PEC柱（柱弱轴）-钢梁（削弱截面）端板连接组合框架中间层子结构试件作为研究

5、对象，基于试验加载设备的能力按照1:2缩尺设计制作试件并进行拟静力试验，得到其滞回曲线和破坏模式。基于试验结果，分析得到试件的承载力、水平抗侧刚度衰减、节点连接性能、延性与耗能能力和试件的倒塌破坏机理。同时，采用现有有限元商业软件ABAQUS对试验试件进行模拟分析，验证了有限元模型的合理性和可行性，并进一步分析了竖向荷载对组合框架层间抗震性能的影响规律。研究结果表明：试件结构具有较高的承载力和较大的水平抗侧刚度；PEC柱抗侧刚度大，且平均分担层间剪力；预拉对穿高强螺栓的设置表现出部分自复位功效，且节点区较好实现了混凝土斜压带传力机理；梁端截面削弱使得塑性铰远离节点，且更好

6、实现了结构的耗散地震能能力；试件结构最终倒塌破坏模式为梁端削弱截面处形成塑性铰的塑性倒塌机构，且当试件超过大震层间侧移最大限值1/20，其承载力仍未出现明显下降，即该试件结构具有良好的抗倒塌能力。研究成果将为PEC柱结构体系的为后续研究和工程应用提供理论参考。关键词：新型PEC柱，组合框架中间层子结构，拟静力试验，数值模拟，倒塌机理论文类型：应用基础研究本论文课题来源为国家自然科学基金项目（51078247、51478286）和江苏省自然科学基金企业博士基金（BK2009558）的部分研究I苏州科技学院硕士学位论文AbstractAbstractPECcolumnisan

7、ewtypeofpartiallyencasedconcretecompositecolumnthatfabricatedwiththin-wallcompositesectionwithtransverselinks.TherelevantresearchshowedthatPECcolumnhashighstrengthandlateralstiffness,andsoundenergyductility;PECcolumn-steelbeamjointhassimpledetailsconstruction;whilec