半刚接钢框架-钢板剪力墙结构体系抗震试验研究

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钢框架剪力墙体系是一种新型的抗侧力体系,本文笔者将半刚性节点与该种结构体系相结合,提出了一种新型的结构体系形式,以钢框架作为主体结构,节点采用顶底角钢这种半刚性连接形式,利用钢框架本身与钢板剪力墙的协同工作,为结构提供水平抗力。本次研究采用试验与有限元分析相结合的方法,试验选用地震模拟振动台试验,有限元分析选用缩尺建模的方式,以研究该种结构体系的抗震性能。论文所完成的内容如下:(1)完成了本次试验所用6层半刚接钢框架-钢板剪力墙结构模型的设计与加工,并完成了相关材性试验。(2)通过地震模拟振动台试验,对试验模型施加不同场地类别、不同地震幅值共计30条地震记录,观察结构模型在振动过程中的位移响应、加速度响应以及钢板剪力墙的平面外变形、拉力带形成与变化过程,研究了场地类别、地震幅值对结构动力特性的影响。(3)通过对试验模型进行白噪声扫频处理,得到了结构模型在振动过程中自振频率的变化,进一步分析得出振动过程中结构刚度的变化。(4)利用ANSYS建立试验缩尺模型,选取Ⅱ类场地类别、不同幅值地震波进行地震时程分析,提取模拟结果与试验结果进行对比,找出二者之间的区别,并分析原因;提取结构模拟时的底部剪力与规范中规定方法计算结果进行对比,验证了模拟结果的合理性。(5)利用ANSYS建立试验框架缩尺模型,改变钢板剪力墙厚度,进行地震时程分析,研究墙板厚度对结构抗震性能的影响。
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