带耗能梁段的高强钢框筒结构抗震性能试验研究与数值分析
2021-05-21连鸣周玉浩韩文凯
土木与环境工程学报 2021年3期
关键词:结构
连鸣,周玉浩,韩文凯
(1. 西安建筑科技大学 a. 土木工程学院;b. 结构工程与抗震教育部重点实验室,西安 710055;2.中国建筑设计研究院,北京 100044)
钢框筒结构是由外围密柱深梁、楼板和内部少量柱形成的筒体结构,框筒结构具有空间受力性能良好,抗扭及抗侧刚度大等优点,但由于钢框筒结构深梁密柱(一般约为3~4 m)的特点,导致裙梁的跨高比较小,从而使得裙梁端部弯矩梯度偏大,限制了群梁端部塑性铰的形成和发展,不利于结构耗散地震能量;同时,裙梁被楼板加强,可能导致地震作用下部分柱子的端部先于裙梁进入塑性,加大了结构的倒塌风险,损伤严重时,将导致建筑物的功能中断,产生较高的修复成本。
近年来,学者们提出了可恢复功能抗震结构,即地震后不需修复或者稍加修复即可恢复使用功能的结构[1],主要目的是使结构具备震后快速恢复使用功能的能力,从而减轻由于结构震后功能中断带来的影响。有部分学者建议在结构中设置可更换耗能构件,以提高结构的震后可恢复能力。其中,Fortney等[2]最早提出了可更换“保险丝”,即可更换钢连梁的概念;Mansour等[3-4]对腹板螺栓连接剪切型耗能梁段进行了滞回性能试验,并对带端板螺栓连接、双槽钢腹板螺栓连接的偏心支撑钢框架单层单跨结构进行了滞回性能试验研究;吕西林等[5]提出了3种不同类型的连梁保险丝,通过低周反复加载试验对这3种保险丝的抗震性能进行了研究;纪晓东等[6-7]对12个……
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