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《偏心支撑钢框架在水平力作用下的试验研究和极限分析_钱稼茹》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第4期建筑结构1993年偏心支撑钢框架在水平力作用下的’试验研究和极限分析钱稼茹陈茂盛张天申(才青华大学100084,〔提要〕本文通过一福单跨几层偏心支撑钢框架在考仁复水平力作用下的试验研究r偏心支;,撑框架的抗震性能用一阶刚塑性倒塌机构和虚功原理建立r单斜杆偏心支撑钢框架的极限分,,。析方法并对试件作了极限分析与试验结果吻合较好[关桩词]钢框架偏心支律延性试验耗能极限分析,,高烈度地震区的建筑结构必须满足两个厚smm和6mm首层梁冀缘J享grnmJ七.。:一,;支撑为2[126试件基本要求是具有足够大的刚度二是
2、具余梁柱冀缘厚10mm。。尺寸见图l;图中还标出了测点布置有良好的延性和耗能能力钢框架结构的延,,性大消能能力好但是为了获得足够大的,,’刚度梁柱截面可能超过强度所需的尺寸l月户i1一一石l‘叫「r{一--,一一rJ白1弓,,‘卜:_一一胃中心支撑钢框架的刚度大但支撑斜杆的抗下一—},压强度大大低于抗拉强度斜杆压屈失稳1】,,上滋了l⋯D.‘了.皿_吸乙吸J司〔后结构的耗能机构不稳定水平承载力急二匕1一「I刃】〕二1,t一,了二1」二T。日剧下降偏心支撑钢框架(EBF)将两者一J.日二公显子与月护才尹.‘刀匡月岛
3、,}}虽的长处结合在一起成为一种新的抗震结瘫罗。,,1}{rl二山目盔口二吸一一一卜层辐石构近年来在美国的高烈度地震区已有{月「,.’任匀81二己又i1JJ1l:_刀二十多幢高层建筑采用EBF作为主要抗震干全护絮⋯让.L_。尸结构}攀褪尹)罕}.二「丘曰尸!贝!l日口本文介绍r一福三层单斜杆EBF在往习已且111j11!11任止1}、】!l,建立复水平力作用下的试验研究了极限分,。析方法提出了设计建议图l试件JL何尺寸及侧点布咒、一试件设计2.耗能梁段1.试件一,支撑斜杆与柱面之间的梁即耗能梁段试件为一福单跨三层
4、单斜杆偏心支撑钢。是决定EBF性能的关键梁段的塑性抗剪框架。柱轴线距2.4m,层高1.2m,总高:s.。承载力「和塑性抗弯承载力M分别用下式36m首层和二层设置耗能梁段;顶层不:,计算设梁段支撵斜杆的中心线与顶层梁柱轴线。,交于一点梁柱用钢板焊接而成腹板分别。建设部和国家白然科学丛金资助项目。.V=058yh。tw,,f力位移达一定值时卸载共8次半个衍:二,p,.,.Mf班环其中位移为424mm时加载3次47峨,y,。。式中f为钢材的屈服强度h为梁段腹板mm时加载2次计算高度,tw为腹板厚;附p为截面塑性抵2.耗
5、能梁段的弹性内力。.。。el6/,抗矩净长《M犷的耗能梁段为剪切在初始的几个循环耗能梁段处于弹,。屈服型其性能优于弯曲屈服型。,可计算性据据梁段冀缘上应变的实测值J一,一。试件首层梁段(IlL2)和二层得到梁段两端的弯矩与静力计算结果比较,:.梁段(L一3L一4)的犷分别为102gkN表明:实测梁端弯矩值比计算值略大,弯矩.。.·20峨,839峨3kNe,,和3kNM分别为m和为零的位置都不在梁段的中央而偏于支.·7kNe,..13一。so87m一6M/V分别为em和撑一端.124,c,cm试件梁段净长37m为剪
6、切屈服3耗能梁段的屈服。,一、-型由静力弹性计算耗能梁段L1L将耗能梁段腹板上应变花量测的三个方、一一.,,2乙3和L4达F时试件顶部的水平集中向的应变换算成主应变判断腹板是否剪切.、.、..。22召2922752285,荷载分别为218和屈服结果表明四根梁段的腹板并不同时.。kN,试件的计算93kN,弹性刚度为27/cm屈服同一梁段三个区格的腹板屈服也有先3.支撑和柱后。二层的耗能梁段L一3、L一4的腹板首先.,,屈服,此时,水平荷载为224ZkN支撑的设计轴力取与之连接的耗能梁与计算.、,16,,段达V时支撑
7、轴力的倍以保证梁段充值一致首层二层和顶层的侧移分别为.、..、-。3smm7omm97mm,梁段L分发展塑性变形而支撑斜杆仍不屈曲和一L、一一,2L3和L4与各自柱的设计内力取与之连接的耗能梁段长梁之间的转角分别.....。、、,0oozsradoooZs达F时柱内力的20倍以保证强柱弱梁为rad0002召rad和.4.加劲肋0026rad。图2为梁段腹板的屈服次序。,在支撑翼缘与梁连接的位置耗能梁段,,腹板设置加劲肋在梁段净长范围内腹板////////.,少七尸“气尸“气尸等间距设置加劲肋将梁段划分为三个区多名
8、..。///“/~格加劲肋与梁段上下翼缘及腹板用角焊缝。焊接5.节点连接一图2耗能梁段腹板屈服次序:梁试验框架有两个重要节点柱节点一。,,和支撑梁节点梁柱节点采用刚性连接由实测的梁段冀缘上的应变可以得到。:一保证力的可靠传递柱腹板在梁翼缘的位置梁段两端冀缘屈服时的水平荷载L1与柱设置水平加劲肋。支撑与梁采用焊接连接。连接一端及与支撑连接一端分别为289.okN.一.二、和
