PEC柱-钢梁摩擦耗能部分自复位组合框架抗震性能数值模拟
2021-04-15方有珍张志成黄志豪
方有珍,张志成,黄志豪,季 云
(苏州科技大学土木工程学院,江苏 苏州 215011)
随着世界经济的发展,社会对建筑结构可靠度要求日益提高。如何保证建筑结构遭遇地震后主体构件不出现严重破坏、震后残余变形控制在正常使用范围内,从而降低震后修复成本是目前结构工程领域的重要研究方向。国内外学者基于预制无黏结预应力混凝土结构的相关理念提出了一系列具有自复位能力的钢节点及其相关的结构体系并对其展开了系统研究,结果表明自复位结构能有效控制结构遭遇地震后的残余变形,实现良好的自行复位功效。
20世纪末,Cheok等[1]、Priestley等[2]、El-Sheikh等[3]相继对安装有无黏结预应力的混凝土梁柱节点及框架进行了大量试验研究,结果显示此结构在地震作用下具有较好自复位效果且主体构件损坏甚微,抗震性能优越。21世纪初,基于无黏结预应力混凝土框架良好的自复位功效,Rojas 等[4]、Garlock等[5-7]、Iyama等[8]将此设计理念引入到抗弯钢框架中,并对设计的8个梁端施加预应力的钢节点进行了试验研究和数值模拟,同时对采用该节点的6层钢框架进行了动力时程分析,结果证实框架结构的残余变形、承载力、抗弯刚度和延性明显优于传统焊接钢框架。Wolski等[9]提出在梁底翼缘和梁腹板设置摩擦阻尼耗能元件的自复位抗弯钢框架,并对其进行试验研究和数值模拟;方有珍等[10-13]在PEC(partially encased concrete)柱和已有自复位结构研究成果基础上,通过试验研究和数值模拟分析了柱顶竖向力、预拉杆初始预应力、PEC柱强弱轴布置、对穿螺栓布置、不同耗能方式(BRS板屈服耗能和T形件摩擦耗能)等参数对卷边PEC柱-钢梁节点部分自复位连接性能影响;……