水平地震作用下多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗震性能研究.pdf

1、多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在我國屬于一種新型住宅體系，本文從研究冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件-組合墻體的抗震性能入手，并采用時程分析和基于性能的抗震設(shè)計方法，對多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，以推動該結(jié)構(gòu)在我國的推廣應(yīng)用，本文主要研究內(nèi)容、方法和結(jié)論如下： 1.采用足尺模型試件，研究墻面板材料、墻體開洞以及加載方式等因素對多層冷彎薄壁型鋼組合墻體抗震性能的影響，分析了組合墻體的破壞特征、承載能力、剛

2、度、延性以及耗能系數(shù)等。 并在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)試驗的基礎(chǔ)上，對影響組合墻體抗剪承載力的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較： ①墻面板材料特性對墻體的抗剪承載力影響較大；雙面板組合墻體的抗剪承載力約等于兩類單面板組合墻體抗剪承載力之和； ②墻體高寬比對其抗剪承載力影響微?。浑S著墻體開洞比率增大，墻體抗剪承載力明顯減小；隨著墻架柱截面尺寸，鋼材厚度增加，墻架柱間距減小，墻體抗剪承載力增加； ③隨著墻體周邊自攻螺釘間距減小

3、，組合墻體抗剪承載力明顯提高； ④組合墻體在低周反復(fù)加載作用下，抗剪承載力比其在單調(diào)加載作用下平均低約10％。 2.通過分析水平荷載作用下，冷彎薄壁型鋼組合墻體荷載-層間轉(zhuǎn)角滯回曲線的特征，采用試驗擬合的方法，建立了能考慮剛度退化、滑移以及捏攏效應(yīng)等特征的組合墻體退化四線型恢復(fù)力模型，并給出了恢復(fù)力模型中骨架曲線、滯回曲線各階段剛度的確定方法。 3.采用ANSYS有限元分析軟件，建立多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的三維

4、空間整體模型，對其進(jìn)行模態(tài)分析，并選擇合理的地震波分析其在水平地震作用下的時程反應(yīng)，提出多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的彈性層間位移角限值為1/750；在罕遇地震作用下的彈塑性層間位移角限值為1/100。 通過參數(shù)分析得出8度抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅可以建到6層，高18m；在7度及以下抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的高寬比宜小于3；在8度抗震設(shè)防地區(qū)，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的高寬比宜小于2.5。 4.應(yīng)