局部約束軋制H型鋼柱抗震性能研究.pdf

1、本文研究了局部約束軋制H型鋼柱抗震性能。 鋼結(jié)構(gòu)柱由于具有良好的抗震性能而廣泛地應(yīng)用于抗震區(qū)的抗彎框架中。但是當遭受地震作用時，在軸向力和水平往復(fù)荷載的作用下，經(jīng)常發(fā)生局部和整體相關(guān)屈曲，導(dǎo)致承載力顯著下降，并進而引起建筑物嚴重傾斜甚至倒塌。針對這一問題，研究者大多試圖通過提出新的板件寬厚比來解決；然而在強烈地震作用下，即使對于板件寬厚比較小的鋼構(gòu)件也很難保證其不發(fā)生局部屈曲。 鑒于此，在肖巖教授所提出的加橫向約束的H

2、型鋼構(gòu)件概念的基礎(chǔ)上，對局部約束的軋制H 型鋼構(gòu)件進行了研究。這種方法通過在鋼構(gòu)件可能產(chǎn)生局部屈曲的部位設(shè)置約束，以控制地震作用下鋼構(gòu)件塑性鉸區(qū)局部屈曲的迅速發(fā)展，延緩其承載能力迅速下降的趨勢，達到提高構(gòu)件延性和耗能能力的目的。選用國產(chǎn)熱軋寬翼緣H 型鋼進行了抗震性能的試驗研究和有限元分析，主要進行了以下幾個方面的工作： (1) 簡要回顧了軋制H 型鋼在國內(nèi)的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，以及鋼壓彎構(gòu)件在循環(huán)荷載作用下的研究進展。

3、 (2) 針對地震作用方向的不確定性，按照側(cè)向力沿弱軸和強軸作用平面內(nèi)的不同設(shè)計制作了兩組共九個大比例模型柱，其中三個模型柱沿弱軸平面內(nèi)受彎，另外六個為強軸平面內(nèi)受彎。 (3) 對所設(shè)計的模型柱進行了常軸力和水平往復(fù)荷載作用下的試驗研究，在試驗研究的基礎(chǔ)上，考察了軋制H 型鋼柱在約束前后的破壞形態(tài)，詳細分析了模型柱的承載能力、剛度、延性和耗能能力等，通過比較驗證了施加約束對于改善H型鋼柱抗震性能的有效性。探討了外包鋼環(huán)約束對局