预制复合墙板与钢框架组合体系抗震性能研究.doc

预制复合墙板与钢框架组合体系抗震性能研究预制复合墙板与钢框架组合体系是目前建筑领域钢结构体系应用较为广泛的体系之一。复合墙板与钢框架连接节点的性能是保证复合墙板与钢框架两者协同作业的关键要素,其连接节点性能的优越对提高组合体系的刚度、稳定性及承载能力具有重要意义。因为复合墙板与钢框架的连接性能可以对组合体系抗震性能产生至关重要的影响,所以若能将组合体系连接节点的作用机理研究清楚,势必会推动钢框架组合体系在建筑住宅领域内研究和应用的更好发展。为了进一步研究复合墙板与钢框架组合体系的抗震性能,本文利用ABAQUS建立相关模型并进行数值模拟,通过与相关实验数据对比,验证所建模型的正确性,并对影响组合体系抗震性能的相关参数做进一步分析。在经过大量数值模拟的基础上,利用结构刚度等效原理推导出等效模型中单压杆的截面面积计算公式并通过软件模拟验证。本文主要工作及成果如下:对砌块墙体、钢筋混凝土墙体、蒸压加气块墙体及复合墙板与钢框架组合体系的节点破坏模式和作用机理进行了详细的概述。建立复合墙板与钢框架采用柱连接形式的有限元模型M1,根据数值模拟的结果与已有实验数据对比,验证所建模型的正确性。在上述工作的基础上,以模型M1为基准模型,利用ABAQUS有限元模拟软件建立不同连接方式系列模型及不同墙板厚度系列模型,并对不同连接方式模型、不同墙板厚度模型在单调水平荷载作用下的应力云图和荷载位移曲线以及低周往复水平位移荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度退化及耗能系数等进行对比分析,进一步研究了不同连接方式、不同墙板厚度等参数对复合墙板与钢框架组合体系抗震性能的影响程度。通过分析可知,复合墙板与钢框架采用梁柱均连方式组合体系具有较高的抗震性能;且墙板越厚,组合体系的抗震性能越好。利用结构刚度等效原理推导出等效模型中单压杆截面面积计算公式并通过有限元软件ABAQUS的模拟验证其合理性。