含双槽钢截面可更换耗能梁段的高强钢框筒结构滞回性能研究
2021-05-25程倩倩关彬林苏明周
工程力学 2021年5期
程倩倩,连 鸣,2,关彬林,张 浩,苏明周,2
(1. 西安建筑科技大学土木工程学院,陕西,西安 710055;2. 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西,西安 710055)
随着社会经济的不断发展和抗震理论的逐步完善,结构抗震性能的需求由传统的抗倒塌设计向结构功能可恢复转变,重要的高层建筑应能实现震后功能可快速恢复。可更换机制和耗能机制是实现结构震后功能可快速恢复的核心机制[1]。近年来,国内外学者先后将可更换耗能构件应用于偏心支撑结构[2-3]、联肢剪力墙结构[4-5]、小跨高比的抗弯钢框架结构[6-7]、筒体结构[8]以及斜交网格结构[9]等,并对其抗震性能进行研究,研究结果表明结构损伤主要集中于耗能构件,可以通过更换损伤严重的耗能构件实现结构功能的快速恢复。
传统钢框筒结构是由外围密柱深梁、内部少量柱和楼板形成的筒体结构,该结构具有抗侧刚度大、抗扭性能好以及结构空间受力等优点,是一种性能优良的抗侧力结构体系[10],但是由于裙梁跨高比较小,限制了梁端塑性铰的充分发展。一旦结构遭受较大的地震作用,柱端可能先于梁端出现塑性铰,结构变形和耗能能力较差,且震后修复比较困难。结合剪切型耗能梁段良好的弹塑性变形能力和稳定的滞回耗能能力[11-12]、高强度钢材的强度优势[13]以及可更换的设计理念,课题组提出含双槽钢截面可更换耗能梁段的高强钢框筒结构(HSS-FTS-RDSLs),即在传统钢框筒结构的裙梁跨中合理设置易于更换的剪切型耗能梁段,耗能梁段采用双槽钢截面,裙梁和耗能梁段通过腹板螺栓连接,如图1 所示。……
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