外露式鋼柱腳抗震性能試驗研究與整體鋼框架抗震性能分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、優(yōu)良的塑性和韌性以及承受動荷載的性能好等優(yōu)勢，近幾年來廣泛的應(yīng)用于民用和工業(yè)建筑中。而在鋼結(jié)構(gòu)中柱腳作為連接上部主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的重要節(jié)點，其力學(xué)性能直接影響上部主體結(jié)構(gòu)的受力性能。鋼柱腳中外露式鋼柱腳因其構(gòu)造簡單、施工方便，廣泛應(yīng)用于中低層鋼結(jié)構(gòu)建筑。工程中外露式鋼柱腳一般設(shè)計為剛接或者鉸接，而研究表明外露式鋼柱腳的力學(xué)性能介于剛接與鉸接之間，即具有半剛性。為了研究外露式鋼柱腳真實的力學(xué)性能，本文采用擬靜力加載

2、試驗，研究大變形下鋼柱腳的受力行為，并從承載力、剛度、延性、耗能等方面討論錨栓材料、數(shù)量、排列方式以及軸壓比等因素對柱腳受力行為的影響。通過試驗結(jié)果和理論分析進而給出外露式鋼柱腳承載力和剛度公式以及恢復(fù)力模型。通過建立4層4跨的整體鋼結(jié)構(gòu)框架模型，進行動力非線性分析，分別從地震易損性以及倒塌儲備系數(shù)兩個方面考察鋼柱寬厚比、柱腳剛度以及破壞模式等因素對整體框架抗震性能的影響。研究考慮柱腳半剛性與傳統(tǒng)剛接柱腳在對整體框架抗震性能上的差異，進

3、而在柱腳抗震分析上給出相應(yīng)的參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴柱腳采用6錨栓布置比4錨栓布置抗彎承載力提高10%-20%；增加錨栓數(shù)量在大變形下耗能量提高10%-20%；增加錨栓數(shù)量提高柱腳初始剛度20%左右；增加錨栓對于柱腳延性有一定的提升。采用熱軋錨栓柱腳延性較好，延性系數(shù)大于4；使用冷拔錨栓會大大減小柱腳的延性，破壞發(fā)生突然，延性系數(shù)為2.42，對抗震不利。⑵當柱腳處于壓彎狀態(tài)時，滯回曲線為“旗幟型”，有明顯的捏攏效應(yīng)，大變