波折腹板H型钢悬臂梁及框架抗震性能分析

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随着时代高速发展,钢材在大跨结构与高层结构中得到广泛地使用,但传统的H型钢梁已逐渐不能满足实际工程中的一些具体需求,运用经济效益更好地波折腹板H型钢梁来代替传统H型钢梁具有较好的应用前景,所以研究波折腹板H型钢梁构件及带该类构件的框架结构的抗震性能十分必要。本文主要运用控制变量法,研究了不同参数的变化对该类构件及框架结构的抗震性能的影响。本文主要的工作如下:(1)对国内外波折腹板的研究进行整理分析,运用ABAQUS有限元软件选取其中一个实验进行建模分析,并将有限元分析的结果与实验结果进行对比分析,确保建模方法的正确性及分析方法的可行性。(2)在上述验证基础上,对传统H型钢梁与波折腹板H型钢梁悬臂构件的静力及动力性能进行比较,发现在保证构件安全的情况下,波折腹板H型钢梁各方面都优于传统H型钢梁。(3)分别改变波折腹板直板段长度、波高、倾角、厚度、高度和梁悬臂长度,研究不同参数变化对波折腹板H型钢梁悬臂构件耗能性能的影响,通过对滞回曲线、骨架曲线和延性性能的分析,表明随着腹板直板段长度、梁悬臂长度的增大,构件的耗能性能得到降低;随着腹板波高、倾角、厚度和高度的增大,构件的耗能性能得到提升。(4)改变波折腹板直板段长度、波高和倾角等参数,建立带波折腹板H型钢梁的一榀框架,研究不同参数变化对框架抗震性能的影响,基于反应谱和弹性时程分析所得的自振周期、楼层剪力和楼层位移等结果的变化,分析可知随着腹板直板段长度的增加,结构的整体刚度降低,抗震性能降低;随着腹板波高、倾角的增大,结构的整体刚度升高,抗震性能得到提升。
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