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《广西大学》 2017年
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钢桁架连梁—框架剪力墙结构抗震性能研究

胡强  
【摘要】:钢连梁具有良好的抗震性能,克服了钢筋混凝土连梁由于小跨高比产生的延性及抗剪承载力的不足。本文对钢桁架连梁的特点及抗震要求进行了更为明确和全面的阐述,提出钢桁架连梁的抗震设计任务,并分别对钢桁架连梁、连梁与剪力墙、连梁与框架剪力墙结构进行了研究,建立了钢桁架连梁的设计理论和方法。主要的研究内容及研究成果如下:1、基于钢桁架的特性及建筑结构对连梁的抗震要求,明确了钢桁架连梁的抗震设计任务。钢桁架本身具有很好的延性和耗能性能,但适合作为连梁的钢桁架,既需要合适的刚度以有效连接剪力墙墙肢,其杆件又需要有效的尺寸以消耗地震能量。2、基于钢桁架连梁的抗震设计任务,以现有试验成果为基础,对钢桁架连梁进行参数分析,研究了连梁的工作机理,根据连梁破坏时的变形模式,提出了腹杆与弦杆的面积比,并初步确立了合理面积比的取值范围。3、根据现有试验成果,对钢桁架连梁-剪力墙结构的变形模式进行了研究,提出了基于层间侧移的抗剪承载力和剪切刚度,建立了基于层间侧移的连梁与剪力墙的剪切刚度比,获得了合理刚度比取值范围,并最终确定了连梁面积比的取值范围。4、提出了基于合理刚度比及面积比的抗震设计方法。采用此方法设计的钢桁架连梁既能保证在地震作用下消耗一定的能量以减轻结构的损伤,又能有效连接剪力墙以确保结构的安全。5、对基于合理面积比及合理刚度比的带钢桁架连梁的框架-剪力墙结构进行振动台试验,研究了该试验模型的动力特性及其加速度、位移响应。并对振动台模型进行了弹塑性时程分析。验证了基于合理面积比与刚度比的设计方法的有效性。通过本文的研究工作,一方面阐述了钢桁架连梁在地震作用下的工作机理,论证了钢桁架连梁优良的抗震性能,为该种新型连梁的使用推广奠定了理论基础;另一方面,提出了钢桁架连梁基于合理面积比与刚度比的设计方法,为其广泛应用提供了现实条件。
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU973.31

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