腹板加劲复杂卷边槽钢压弯构件滞回性能研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanwenjun07
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近年来钢结构在建筑行业中快速发展,冷弯薄壁型钢结构在国内外也得到了广泛的使用。关于冷弯薄壁型钢构件的研究多集中在静力稳定性能方面,而针对抗震性能的研究则较少且大多关于普通截面构件。为了研究新型截面构件的抗震性能,本文使用有限元分析方法,模拟受轴力与水平循环荷载作用下的腹板加劲复杂卷边冷弯薄壁槽钢构件的滞回性能,分析腹板加劲对滞回性能的影响,最后建立恢复力模型,从这方面来说,本文具有实际的工程意义。使用有限元计算分析软件ABAQUS,考虑几何和材料非线性,采用壳单元,验证了有限元模型的正确性,然后对冷弯薄壁槽钢压弯构件进行模拟。首先研究复杂卷边冷弯薄壁槽钢压弯构件的滞回性能,通过对比不同参数构件的滞回曲线、骨架曲线、最大承载力、耗能能力和延性,得出轴压比、长细比、腹板高厚比、卷边宽厚比对滞回性能的影响规律,结果表明:轴压比较大时,构件的强度和刚度退化速度也会相应地加快,轴压比较大时对构件滞回性能有极大的削弱作用;构件厚度对构件的延性有极大影响,厚度提高后,构件的延性变好,而且滞回曲线变得饱满。长细比不同,构件刚度不同,但构件刚度退化的速率基本一致,构件的延性系数随长细比增加而减小,构件的极限弯矩随长度略有下降。为解决普通截面腹板高厚比较大、滞回性能较差的问题,研究了腹板加劲及其加劲形式对滞回性能的影响,通过在腹板上布设加劲肋将腹板分为三个连续的单元板件,三个单元的宽度比划分为五种形式,对比不同的腹板加劲布设形式和无加劲构件的数值模拟结果;结果表明设置腹板加劲可以有效提高冷弯槽钢压弯构件的滞回性能,当三个腹板单元的宽度相等时构件的滞回性能相对最好。最后通过总结前面章节的模拟结果数据,建立腹板加劲复杂卷边冷弯槽钢压弯构件的恢复力模型,对此类结构的弹塑性动力分析提供参考。
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