预制混凝土剪力墙与钢框架连接的性能分析

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文预制混凝土剪力墙与钢框架连接的性能分析作者姓名：王野入学年份：2013年9月指导教师：李帼昌教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：梁力答辩委员会组成：梁力许伟张海霞王占飞隋伟宁论文评阅人：硕士研究生学位论文摘要I摘要钢结构住宅由于装配化程度高、施工速度快和材料可回收利用等优点越来越受到重视，是实现建筑产业化发展的必然选择。钢框架结构是钢结构住宅中应

2、用最广泛的结构形式，但在地震作用下其变形较大，因此为了提高钢框架结构的抗侧刚度，将预制混凝土剪力墙结构加入到钢框架中形成钢框架内填预制混凝土剪力墙结构。钢框架内填预制混凝土剪力墙结构体系主要包括钢框架、预制混凝土剪力墙和抗剪连接件三部分。现阶段关于钢框架内填预制混凝土剪力墙结构的研究主要集中在钢框架和剪力墙结构的性能研究上，而关于预制混凝土剪力墙与钢框架之间新型抗剪连接件的研究相对较少。由于现有连接形式的施工工艺复杂，质量不易保证等缺点，难以适用于建筑工业化生产的要求，因此对预制混凝土剪力墙与钢框架连接的新型抗剪连接件进行研究具有

3、较好的应用前景和研究意义。本文设计了一种预制混凝土剪力墙与钢框架梁之间连接的T型钢板连接件。按1:3比例设计了2组T型钢板连接试验试件，分别对其进行单调和往复加载试验，对连接件的极限承载力、破坏模式、延性、刚度和耗能等力学性能以及连接件的传力路径和受力机理进行分析。试验结果表明，在单调荷载和往复荷载作用下T型钢板连接件均具有较好的力学性能，刚度退化平稳，连接件的延性和耗能能力均满足相关规范要求。连接件的破坏方式均为高强螺栓的剪断，符合设计要求，说明了T型钢板连接件在结构中应用的可行性，并为T型钢板连接件在实际工程中的应用提供一定的

4、参考。在试验研究的基础上，采用有限元分析软件ABAQUS对试验试件进行有限元建模和分析，并与单调加载和往复加载试验结果进行对比分析，验证了有限元建模和计算方法的合理性，并对摩擦系数、高强螺栓预紧力、预埋钢板厚度、T型钢板翼缘厚度和高强螺栓直径等影响T型钢板连接件力学性能的相关参数进行分析。有限元分析结果表明，摩擦系数和高强螺栓预紧力对T型钢板连接件的摩擦力影响较大；高强螺栓直径对T型钢板连接件的极限承载力影响较大。通过对单调荷载下各部件的应力分析可知，T型钢板连接件的传力路径为，剪力通过连接的高强螺栓由钢框架梁传递到T型钢板，再由

5、T型钢板传递到预埋钢板处；T型钢板连接件的传力路径符合设计要求。根据相关设计规范要求，给出了钢框架内填预制混凝土剪力墙结构中T型钢板连接件的设计建议。并参照现有钢框架内填带竖缝混凝土剪力墙结构的施工方法给出了T型钢板连接件的施工建议，为T型钢板连接件在装配式钢结构住宅中的应用提供一定的参考。关键词：钢结构住宅；钢框架结构；T型钢板连接件；预制混凝土剪力墙结构；往复荷载II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractThesteelstructureresidencebuildingistheine

6、vitablychoiceforthedevelopmentofconstructionindustryasthesteelusedinthestructure.Thesteelhastheadvantagesofrecycling,savingenergy,fastconstructionspeed,etc.Thesteelframewaswidelyusedinsteelstructureresidence.Inordertoimprovethelateralstiffnessofthesteelframe,theprecas

7、tconcreteshearwallwasaddedintothesteelframetoformanewtypeoflateralforceresistantstructure-steelframeinfilledwithprecastconcreteshearwalls.Thesteelframeinfilledwithprecastconcreteshearwallssystemmainlyincludesthreepartsofsteelframe,precastconcreteshearwallandshearconne

8、ctor.Atthismomenttheresearchaboutthesteelframeinfillwithprecastconcreteshearwallswasmainlyfocusedontheperformanceofthesteelf