新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架抗震试验研究

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作者 方有珍 杨勇 +1 位作者 孙敏 孙国华 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期888-896,共9页

为进一步研究新型PEC柱-钢梁部分自复位连接组合框架抗震性能,考虑预拉杆长度和新型PEC柱脚连接方式,设计制作3榀新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架1∶2缩尺试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和实测数据整理,分析了试件... 为进一步研究新型PEC柱-钢梁部分自复位连接组合框架抗震性能,考虑预拉杆长度和新型PEC柱脚连接方式,设计制作3榀新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架1∶2缩尺试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和实测数据整理,分析了试件滞回特性、抗侧刚度、自复位功效、耗能能力等抗震性能。研究结果表明:新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位连接组合框架可通过连接T形件长圆孔尺寸设计以实现“设计地震水平实现基本复位,大震设计水平下自复位连接转变为承压型传力模式实现部分复位”的性态化设计目标;在设计地震作用下,试件主要利用辅助BRS耗能件耗能,且残余侧移不超过自复位结构侧移限值(0.3%)要求,而在大震作用阶段,试件通过辅助BRS耗能元件耗能与结构主体构件损伤耗能相结合,承载能力呈增长趋势,且卸载后实现了部分复位功效;预拉杆设置有限长度可消除梁端拉压相消而小幅度提高了试件整体性,而新型PEC柱脚铰接明显削弱了结构整体性。 展开更多

关键词 BRS耗能部分自复位连接 新型pec柱-钢梁组合框架 自复位功效 耗能能力 低周往复荷载试验

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BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点抗震机理试验 被引量：12

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作者 方有珍 赵帅领 +2 位作者 徐飞 金晶 汪逸萍 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期309-316,共8页

为了研究BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点的抗震性能,对考虑PEC柱布置方式和柱顶竖向力的3个缩尺试件进行水平低周往复荷载下的抗震性能试验研究。基于试验结果,从试件的承载力、刚度衰减规律、自复位功效、耗能... 为了研究BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点的抗震性能,对考虑PEC柱布置方式和柱顶竖向力的3个缩尺试件进行水平低周往复荷载下的抗震性能试验研究。基于试验结果,从试件的承载力、刚度衰减规律、自复位功效、耗能能力和节点传力机理等方面分析试件的抗震机理。研究结果显示:(a)BRS板部分自复位连接可通过BRS板屈服耗散地震能和预拉杆实现自复位功效,且整个加载过程中结构主要构件处在弹性状态。(b)PEC柱顶竖向力明显提高了其初始抗弯刚度,且其二阶效应加快了连接的耗能发展进程,而PEC柱的布置对初始抗弯刚度、刚度退化和耗能发展进程影响较小。(c)试件SYJ1加载至中震层间侧移限值1/50时其残余相对侧移角小于0.005 rad,而加载至大震层间侧移限值1/30时其残余相对侧移角仍小于0.01 rad,表明该试件具有极佳的自复位功效;试件SYJ3的自复位功效稍劣于试件SYJ1,前者在加载至中震层间侧移限值1/50之前时自复位功效尚好,但加载后期其自复位功效退化明显。 展开更多

关键词 建筑结构 卷边pec柱-钢梁组合框架 部分自复位连接 BRS板耗能 自复位功效 水平低周往复荷载试验 抗震机理

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新型PEC柱-钢梁端板连接组合框架层间抗震机理试验研究 被引量：6

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作者 方有珍 杨彬 +1 位作者 钮荣斌 孙国华 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-8,共8页

为研究新型卷边PEC柱-钢梁外伸端板连接组合框架结构的层间抗震机理,按1∶2缩尺设计了1榀组合框架层间子结构模型试件并进行水平低周往复荷载试验。基于试验现象和测试数据,分析了试件结构的破坏过程与破坏模式、滞回特性、刚度退化、... 为研究新型卷边PEC柱-钢梁外伸端板连接组合框架结构的层间抗震机理,按1∶2缩尺设计了1榀组合框架层间子结构模型试件并进行水平低周往复荷载试验。基于试验现象和测试数据,分析了试件结构的破坏过程与破坏模式、滞回特性、刚度退化、耗能能力、变形模式等抗震性能。结果表明:试件结构最终破坏模式为端板附近梁截面充分屈服形成塑性铰的理想塑性破坏机构;试件整体与层间位移延性系数μu=3.74和最大等效粘滞阻尼系数(ζeq)max=0.325,具有良好抗震延性和耗能能力;试件结构整体性好,水平抗侧刚度沿高度分布均匀,水平位移分布规律表现为理想的倒三角弯剪型变形模式;试件结构整体与层间侧移和节点转角均超过大震层间侧移限值的1/30,即试件结构具有良好的抗倒塌能力。 展开更多

关键词 新型pec柱 外伸端板连接 组合框架层间子结构 水平低周往复荷载试验 抗震机理

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新型PEC柱-钢梁T形件连接组合框架层间抗震性能数值模拟 被引量：1

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作者 王玉玺 方有珍 +2 位作者 沈晓明 钮荣斌 杨彬 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期100-109,共10页

以采用预拉对穿螺栓T形焊接连接的新型卷边PEC柱-钢梁组合框架中间层子结构试验试件作为研究对象,利用有限元软件ABAQUS对其进行了拟静力循环荷载下抗震机理的数值模拟。基于模拟数据整理,分析了试件结构的承载力、抗侧刚度、节点连接... 以采用预拉对穿螺栓T形焊接连接的新型卷边PEC柱-钢梁组合框架中间层子结构试验试件作为研究对象,利用有限元软件ABAQUS对其进行了拟静力循环荷载下抗震机理的数值模拟。基于模拟数据整理,分析了试件结构的承载力、抗侧刚度、节点连接性能、耗能能力、剪力分配、变形模式、节点域传力机理和破坏机构等抗震性能。研究结果显示:试件具有较高的承载能力、较大的初始抗侧刚度和良好的耗能能力;新型卷边PEC框架柱平均分担水平力,层间变形表现为剪切型变形模式;预拉对穿螺栓连接表现出部分自复位功效;T形件的设置既保证了节点的必要刚度,又使得试件破坏模式为梁端出现塑性铰位置外移至T形件外端部的塑性机构,更好地满足了"强柱弱梁"的抗震要求,且对应层间剪切角和节点连接转角均超过中震层间侧移限值1/50,表明该结构体系具有良好的抗倒塌能力。研究成果可为卷边PEC柱相关框架结构体系的进一步研究和工程应用推广提供参考。 展开更多

关键词 新型卷边pec柱 组合框架中间层子结构 抗震性能 拟静力循环荷载 数值模拟

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卷边PEC柱(弱轴)-钢梁组合框架层间抗震机理试验研究 被引量：9

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作者 冯进 包张君 +1 位作者 方有珍 王玉玺 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期309-316,共8页

为揭示新型卷边PEC柱(弱轴)-削弱截面钢梁组合框架结构的层间抗震机理,按1∶2缩尺比例设计制作1榀组合框架层间子结构试验试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和数据整理,对试件结构的破坏过程与破坏模式、滞回特性、刚度退化、... 为揭示新型卷边PEC柱(弱轴)-削弱截面钢梁组合框架结构的层间抗震机理,按1∶2缩尺比例设计制作1榀组合框架层间子结构试验试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和数据整理,对试件结构的破坏过程与破坏模式、滞回特性、刚度退化、耗能能力与变形模式等抗震性能进行分析。结果显示:试件结构最终破坏模式为梁端削弱截面处充分屈服形成塑性铰的理想塑性破坏机构;试件中间层推拉方向位移延性系数μu分别为3.91和3.97,层间最大等效黏滞阻尼系数(ζeq)max=0.359;试件结构侧移分布规律呈理想的倒三角弯剪型变形模式;试件结构在承载力下降到极限承载力的85%时,对应试件层间相对侧移大于4.9%,而节点转角最小值为0.366 rad,均超过大震层间侧移限值下限的1/30,表明试件具有良好的抗倒塌性能。 展开更多

关键词 新型pec柱 削弱截面梁 组合框架层间子结构 低周往复荷载试验 抗震机理

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T形件加强型节点PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理试验研究 被引量：6

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作者 方有珍 王玉玺 +1 位作者 钮荣斌 孙国华 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第4期468-476,共9页

为研究T形件焊接加强型节点卷边PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理,按1:2缩尺设计制作了1榀组合框架中间层子结构模型试件并进行拟静力试验,从试件受荷过程分析了组合框架中间层子结构的滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、变形模式... 为研究T形件焊接加强型节点卷边PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理,按1:2缩尺设计制作了1榀组合框架中间层子结构模型试件并进行拟静力试验,从试件受荷过程分析了组合框架中间层子结构的滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、变形模式和倒塌破坏机构等抗震性能.研究结果表明:T形件焊接加强型连接方式增强了节点连接的刚度,实现了梁塑性铰位置远离节点区和结构梁端塑性屈服耗能的设计目标;T形件预拉对穿螺栓连接有效实现了节点域混凝土斜压带传力模式,相应降低了节点区的抗剪需求,更好满足了"强节点"的抗震要求;试件沿高度刚度分布均匀,试件整体水平位移表现为理想的倒三角弯剪型变形模式;试件结构的破坏模式为中间层T形件端部梁截面形成塑性铰的塑性倒塌机构,对应层间剪切角和节点连接转角均超过大震层间侧移限值1/30,且试件承载力未出现明显下降趋势,试件结构具有良好的抗倒塌性能. 展开更多

关键词 新型pec柱 T形件焊接加强型节点 组合框架层间子结构 低周反复荷载试验 倒塌机理

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钢板组合PEC柱-削弱截面钢梁组合框架抗震试验研究

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作者 方有珍 李聪 +1 位作者 袁园 孙国华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期879-887,共9页

为深入研究PEC柱-钢梁组合框架结构体系的抗震性能,设计了1榀两层单跨钢板组合截面PEC柱-削弱截面钢梁组合框架1∶2缩尺试件,并对其进行了低周往复荷载抗震试验。根据实测数据整理,得到了试验滞回特征曲线,并结合试验过程现象记录,分析... 为深入研究PEC柱-钢梁组合框架结构体系的抗震性能,设计了1榀两层单跨钢板组合截面PEC柱-削弱截面钢梁组合框架1∶2缩尺试件,并对其进行了低周往复荷载抗震试验。根据实测数据整理,得到了试验滞回特征曲线,并结合试验过程现象记录,分析了试件滞回特性、抗侧刚度退化规律、节点连接性能、耗能与延性和试件破坏模式等力学性能。研究结果表明:试件结构具有较高的承载力和较大的抗侧刚度;采取梁端截面削弱方式可实现梁端塑性铰位置远离节点区,且端板对穿螺栓连接能有效将梁端受拉翼缘拉力转化为对应边对节点区的压力,使得节点区形成了混凝土斜压带传力模式,提高了节点区抗震性能;试件滞回曲线较为饱满,在梁翼缘与端板连接焊缝存在施工缺陷情况下,其整体侧移、延性系数和等效黏滞阻尼比分别达到3.50%(推)/4.50%(拉)、2.92(推)/3.21(拉)和0.306,且承载力仍未下降至其极限承载力的85%,即试件结构具有良好的变形、抗震延性与耗能能力;该试件在循环往复荷载下呈现的破坏模式为梁削弱截面部位和PEC柱脚相继形成塑性铰的塑性机构。 展开更多

关键词 钢板组合截面pec柱 削弱截面钢梁 组合框架 抗震性能 低周往复荷载试验

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卷边钢板组合截面PEC柱(柱强轴)-钢梁狗骨式框架结构抗震分析 被引量：2

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作者 汪逸萍 方有珍 +1 位作者 冯进 金晶 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2019年第1期17-25,33,共10页

为系统研究卷边钢板PEC柱(柱强轴)-钢梁狗骨式连接组合框架结构的抗震性能,以代表多层框架底部两层的一榀两层单跨1:2缩尺试验试件为基本研究对象,采用ABAQUS对其抗震性能进行数值模拟。基于模拟数据整理分析试件滞回性能、刚度退化、... 为系统研究卷边钢板PEC柱(柱强轴)-钢梁狗骨式连接组合框架结构的抗震性能,以代表多层框架底部两层的一榀两层单跨1:2缩尺试验试件为基本研究对象,采用ABAQUS对其抗震性能进行数值模拟。基于模拟数据整理分析试件滞回性能、刚度退化、抗震延性与耗能、结构变形类型与破坏模态等。研究结果表明:采取狗骨式连接方式可将梁端塑性铰形成位置转移到削弱截面处,降低了节点处连接焊缝的抗震要求,使得节点具有良好的转动能力和抗震耗能性能;试件一层层间初始抗侧刚度明显大于二层,但随着加载的进行,梁端削弱截面与PEC柱脚相继形成塑性铰,一层与二层层间抗侧刚度差异不断减小;在水平力产生的倾覆弯矩作用下试件整体和一层的受压侧PEC柱承担剪力大于受拉侧PEC柱,试件二层水平总剪力基本由两PEC柱平均承担,且试件层间为剪切型变形模式;水平循环荷载下试件最终破坏模式为:梁端狗骨式截面处充分屈服和PEC柱脚钢骨架截面屈服与混凝土压溃均形成塑性铰的延性破坏模式。模拟终止对应试件整体、一二层间峰值侧移角和上柱左节点连接转角分别为0.047rad、0.042rad、0.051rad和0.038rad,均超过罕遇地震水平下框架结构层间侧移限值1/30,试件抗倒塌能力良好。 展开更多

关键词 pec柱-钢梁狗骨式连接 组合框架 抗震性能 模拟分析

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PEC柱(弱轴)–削弱截面钢梁端板连接组合框架抗震试验研究 被引量：4

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作者 方有珍 纪杰 +2 位作者 蔡珊珊 陈军 孙国华 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期148-155,共8页

设计制作了1榀卷边PEC柱(弱轴)–削弱截面钢梁端板连接组合框架结构底部两层单跨1∶2缩尺模型试件,并对其进行拟静力抗震试验研究。结合试验过程现象记录和实测数据整理,对试件滞回特性、刚度退化、节点连接性能、抗震延性与耗能能力、... 设计制作了1榀卷边PEC柱(弱轴)–削弱截面钢梁端板连接组合框架结构底部两层单跨1∶2缩尺模型试件,并对其进行拟静力抗震试验研究。结合试验过程现象记录和实测数据整理,对试件滞回特性、刚度退化、节点连接性能、抗震延性与耗能能力、损伤发展进程和破坏模式等进行分析。结果表明:采取卷边措施有效改善了常规PEC柱弱轴方向的抗侧刚度;梁端削弱截面实现了梁端塑性铰形成位置远离节点区,试件滞回曲线较为饱满,且在梁与端板焊缝存在缺陷条件下,其整体侧移、延性系数和等效黏滞阻尼比仍达到3.77%(推)/3.37%(拉)、2.94(推)/3.23(拉)和0.281,即试件变形、抗震延性与耗能能力良好;端板预拉对穿螺栓和节点加强板设置使得节点区形成混凝土斜压带传力模式,改善了节点区剪切性能;试件破坏模式为梁端削弱截面和PEC柱脚形成塑性铰的理想塑性机构,变形与耗能能力发挥充分。 展开更多

关键词 pec柱(弱轴) 削弱截面钢梁 端板连接 组合框架 抗震性能 拟静力试验

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钢梁-角钢混凝土柱组合框架地震反应分析 被引量：2

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作者 白国良 乌灵军 +1 位作者 朱佳宁 李红星 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2002年第2期116-121,共6页

基于 S-SC组合框架的试验研究建立了结构模型和恢复力模型 ,采用分段变刚度单元模型编制弹塑性动力分析程序 ,进行该类组合框架的整体地震反应分析 ,研究了不同地震波的加速度及频谱特征对结构反应的影响 .

关键词 钢梁-角钢混凝土柱组合框架 分段变刚度杆 恢复力模型 地震反应

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SRC柱-钢梁组合框架“强柱弱梁”破坏机制研究 被引量：2

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作者 楚留声 高丹盈 赵更歧 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期26-29,34,共5页

结合SRC框架振动台试验和Pushover分析结果,针对实际SRC柱-钢梁组合框架不易出现"强柱弱梁"破坏机制的问题进行了研究.从抗震规范对于钢筋混凝土框架和钢框架"强柱弱梁"机制控制的不协调和钢梁与SRC柱在抗震特性本... 结合SRC框架振动台试验和Pushover分析结果,针对实际SRC柱-钢梁组合框架不易出现"强柱弱梁"破坏机制的问题进行了研究.从抗震规范对于钢筋混凝土框架和钢框架"强柱弱梁"机制控制的不协调和钢梁与SRC柱在抗震特性本身的差异两方面,论证了组合框架"强柱弱梁"破坏机制的实现在规范方面存在基础上的缺陷以及内力调整方面存在的不足,提出了钢梁-SRC柱组合框架"强柱弱梁"的实现宜按照极限承载力进行调整并以钢筋混凝土一级框架相应的内力调整系数进行设计的建议,指出了对SRC构件进行有限元模拟时需注意的问题. 展开更多

关键词 SRC柱-钢梁组合框架 强柱弱梁 破坏机制

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