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半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构性能研究

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土木工程学报 2012年第8期45卷 74-82页

作者：于金光郝际平西安建筑科技大学陕西西安710055

半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加... 详细信息

半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加载试验研究,系统分析了三者的整体性能和破坏模态,拟从承载力、刚度、延性、耗能、整体性能和节点性能六个方面对双体系的节点刚度与墙体的匹配效果进行评价。结果表明:在半刚性框架内设置钢板墙能较大程度提高结构的极限承载力与侧向刚度;结构具有理想的屈服顺序,内填板在加载初期非常有效。屈服区域延伸至整个墙体时,附加荷载将基本上由边缘构件承担,试件破坏主要由内填板的屈服和框架柱的弯扭失稳控制;节点刚度退化小,且内填板的设置缓解了节点区自身的延性要求,梁柱连接形式对试件的抗侧刚度和整体强度的影响不大,降低连接刚度有利于提高试件延性和耗能能力。

关键词：半刚性连接钢框架剪力墙钢板往复加载试验滞回性能消能机理梁柱连接

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十字加劲放置形式对钢板剪力墙性能的影响

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第3期47卷 121-126页

作者：于金光贺迪郝际平解琦西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安市建筑设计研究院陕西西安710054

为研究十字加劲的放置形式对钢板剪力墙结构抗震性能的影响,采用试验和数值模拟的方法对三组单跨两层的平齐端板连接框架-钢板剪力墙结构进行了滞回性能分析,内嵌钢板的形式分别为无加劲、纵横放置十字加劲和对角斜向放置十字加劲钢板墙... 详细信息

为研究十字加劲的放置形式对钢板剪力墙结构抗震性能的影响,采用试验和数值模拟的方法对三组单跨两层的平齐端板连接框架-钢板剪力墙结构进行了滞回性能分析,内嵌钢板的形式分别为无加劲、纵横放置十字加劲和对角斜向放置十字加劲钢板墙.对比分析了在低周往复荷载作用下三种不同加劲形式钢板剪力墙的破坏模式,滞回性能、延性、承载能力和耗能等整体性能,以及墙板变形模式、拉力带发育度等墙板局部性能.结果表明:加劲肋的设置减轻了结构滞回曲线的捏缩程度,推后并降低了墙板由呼吸效应产生的噪声和震颤,提升了钢板墙的使用性能.对角斜向放置加劲试件屈服承载力较其余两试件更高,但极限承载力、最终耗能和延性均劣于纵横放置加劲试件.由于放置方向的变化,对角加劲肋破坏较纵横加劲肋更早,肋板较早退出工作,使得对角加劲试件最终退化为无加劲试件,设计时应予以注意.

关键词：钢板剪力墙十字加劲不同放置形式滞回性能墙板变形模式

腹板双角钢连接框架-非加劲薄钢板剪力墙抗震性能试验研究

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地震工程与工程振动 2011年第5期31卷 84-90页

作者：于金光郝际平西安建筑科技大学陕西西安710055

对一榀1/3比例的单跨两层梁柱腹板双角钢连接框架-非加劲薄钢板剪力墙结构进行了水平低周往复加载试验研究。从承载力指标、刚度指标、延性指标、消能指标、破坏顺序和破坏模态以及连接节点的受力变形性能对试件作出评价,探究节点刚度... 详细信息

对一榀1/3比例的单跨两层梁柱腹板双角钢连接框架-非加劲薄钢板剪力墙结构进行了水平低周往复加载试验研究。从承载力指标、刚度指标、延性指标、消能指标、破坏顺序和破坏模态以及连接节点的受力变形性能对试件作出评价,探究节点刚度与墙体的相互影响效果。结果表明:试件具有较高水平承载力和初始抗侧刚度,试件延性良好。结构具有理想的屈服顺序,试件破坏主要由内填板的屈服和框架柱的弯扭失稳控制。节点刚度退化小,且内填钢板的设置缓解了节点区自身的延性要求。研究为半刚性框架-钢板剪力墙结构体系的工程应用和理论分析提供依据。

关键词：钢板剪力墙半刚接钢框架滞回曲线抗震性能拟静力试验

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FRP-钢复合板剪力墙力学性能试验研究

土木工程学报 2023年第9期56卷 1-14页

作者：郝际平冯啸天于金光西安建筑科技大学陕西西安710055

为进一步提高钢板剪力墙的力学性能,文章将纤维增强复合材料(FRP)引入钢板剪力墙结构体系中,形成一种FRP-钢复合板剪力墙结构。复合板提升的拉力场效应,增加墙-框连接节点的设计难度,受剪墙板在框架-墙板连接节点部位容易发生局部破坏... 详细信息

为进一步提高钢板剪力墙的力学性能,文章将纤维增强复合材料(FRP)引入钢板剪力墙结构体系中,形成一种FRP-钢复合板剪力墙结构。复合板提升的拉力场效应,增加墙-框连接节点的设计难度,受剪墙板在框架-墙板连接节点部位容易发生局部破坏。为解决这一问题,提出增强复合板螺栓连接节点抗剪设计与构造方法,并通过9个复合板螺栓连接节点抗剪试验,探究复合板螺栓连接的破坏模式,验证设计方法的有效性。为验证采用增强复合板螺栓连接节点的FRP-钢复合板剪力墙的抗震性能,完成2个1/3缩尺的单层单跨钢板剪力墙试件的拟静力试验,墙板分别采用复合板和纯钢板,为充分发挥FRP的受拉承载能力,在钢板两侧沿对角度方向各粘贴一层单向CFRP纤维布,两层布的纤维相反方向布置,在墙-框节点连接区采用增强复合板螺栓连接节点,通过对比探究复合板剪力墙的抗震性能指标、破坏顺序和破坏模式。研究表明,墙-框复合板螺栓连接节点铺设CFRP能够提高节点抗剪承载能力,其中增设CFRP 90°铺层能够改善只有45°铺层复合板承载力的突降,提高节点的延性。复合板剪力墙表现出明显的三阶段受力特征:弹性阶段(阈值层间位移角0.4%),前期承载力由弹性模量控制,随后逐渐转变为屈曲强度控制,提升作用随位移增大逐渐降低;塑性阶段(阈值层间位移角1.5%),FRP对钢板的承载力和刚度实现明显的增强作用,呈现上升趋势,同时提升了钢板墙的耗能能力,控制了墙板的面外变形,承载力最大提升30%,刚度最大提升31%;破坏阶段(阈值层间位移角3%),FRP对钢板的承载力和刚度提升作用逐渐降低,随后FRP断裂,复合板剪力墙退化为纯钢板剪力墙结构。

关键词： FRP-钢复合板剪力墙螺栓连接节点抗剪承载力抗震性能设计方法

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半刚性框架-钢板剪力墙体系性能研究

建筑结构学报 2010年第S1期31卷 12-17页

作者：解琦郝际平于金光西安建筑科技大学土木工程学院

钢板剪力墙作为一种新型的侧向支撑结构体系,由钢框架内嵌钢板组成,具有初始侧向刚度大,滞回性能稳定,耗能好,延性大等优点。目前关于梁柱连接对该体系整体性能影响的研究较少,且均是假定连接为完全刚性或理想铰接。从设计模型、规范、... 详细信息

钢板剪力墙作为一种新型的侧向支撑结构体系,由钢框架内嵌钢板组成,具有初始侧向刚度大,滞回性能稳定,耗能好,延性大等优点。目前关于梁柱连接对该体系整体性能影响的研究较少,且均是假定连接为完全刚性或理想铰接。从设计模型、规范、试验和理论分析等方面全面阐述了近年来国内外学者的研究成果,提出了半刚性框架-钢板剪力墙新型结构体系。该体系在利用钢板剪力墙作为侧向支撑体系的同时,考虑了框架连接中半刚性节点的性能,既可以更真实地模拟连接的特性,实现内力重分布,提高框架的经济性,又可以在满足结构侧移要求的前提下简化节点构造,提高施工效率。算例中将平齐端板连接应用于钢板剪力墙结构中,证实了半刚性框架-钢板剪力墙结构体系的实用性与经济性。

关键词：半刚性框架钢板剪力墙抗侧力体系

部分组合框架-钢板剪力墙边框柱设计方法研究

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工程力学 2020年第2期37卷 98-110页

作者：于金光刘利明郝际平西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学国家级土木工程虚拟仿真实验教学中心陕西西安710055

该文通过对部分组合框架薄钢板剪力墙结构的试验,发现其内嵌钢板破坏顺序为初始对角屈服、统一屈服和应变硬化三个阶段。引入部分组合柱后,有效改善了传统钢柱的弯扭失稳破坏模式,部分组合框架柱破坏模式为柱顶和柱底形成塑性铰的强度... 详细信息

该文通过对部分组合框架薄钢板剪力墙结构的试验,发现其内嵌钢板破坏顺序为初始对角屈服、统一屈服和应变硬化三个阶段。引入部分组合柱后,有效改善了传统钢柱的弯扭失稳破坏模式,部分组合框架柱破坏模式为柱顶和柱底形成塑性铰的强度破坏。基于“强框架、弱墙板”的设计理念,该文根据叠加原理确定了统一屈服阶段和应变硬化阶段部分组合柱内力计算原则,提出了适用于部分组合框架-薄钢板剪力墙框架柱的设计方法。通过有限元验证表明:该设计方法能够有效地预测底层受压柱的破坏模式及其塑性铰出现的位置,能够为合理的钢板墙边框柱设计提供理论依据。

关键词：钢板剪力墙部分组合框架设计方法试验研究有限元模拟

半刚性框架-两边连接防屈曲钢板剪力墙结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2015年第8期36卷 1-8页

作者：郝际平边浩申新波郭昭于金光西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为研究半刚性框架-两边连接防屈曲钢板剪力墙结构的抗震性能,进行了一榀1∶3比例的单跨两层半刚性框架-两边连接防屈曲钢板剪力墙结构的拟静力试验,试验研究了半刚性框架与内填防屈曲低屈服点钢板的相互作用,并获得其承载力、刚度、骨... 详细信息

为研究半刚性框架-两边连接防屈曲钢板剪力墙结构的抗震性能,进行了一榀1∶3比例的单跨两层半刚性框架-两边连接防屈曲钢板剪力墙结构的拟静力试验,试验研究了半刚性框架与内填防屈曲低屈服点钢板的相互作用,并获得其承载力、刚度、骨架曲线、耗能性能等指标。试验结果表明:该种结构具有优越的耗能能力,半刚性框架和内填低屈服点钢板协同工作良好;边缘加劲槽钢的设置为内填钢板提供有效锚固,解决了普通两边连接钢板剪力墙有效抗剪面积折减过大的问题;纵横密肋可改善内填钢板的受力状态,内填钢板以密肋间小区格局部屈曲为主,提高结构的刚度及承载力,避免了普通两边连接钢板剪力墙滞回曲线的严重"捏缩"效应。研究结果可供相关结构体系理论分析和工程应用参考。

关键词：防屈曲钢板剪力墙低屈服点钢两边连接半刚性框架拟静力试验抗震性能

腹板双角钢连接钢框架—非加劲薄钢板剪力墙体系的试验研究与理论分析

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腹板双角钢连接钢框架—非加劲薄钢板剪力墙体系的试验研究与理论...

作者：于金光西安建筑科技大学

学位级别：硕士

半刚性连接钢框架-非加劲薄钢板剪力墙结构(Semi Rigid Connection Steel Frame-Unstiffened Thin Steel Plate Sheer Wall)融合了半刚性连接钢框架和薄钢板剪力墙两种结构的优点,是一种双重设防、施工简单、延性良好、高效利用材料的... 详细信息

半刚性连接钢框架-非加劲薄钢板剪力墙结构(Semi Rigid Connection Steel Frame-Unstiffened Thin Steel Plate Sheer Wall)融合了半刚性连接钢框架和薄钢板剪力墙两种结构的优点,是一种双重设防、施工简单、延性良好、高效利用材料的新型抗震结构体系。鉴于目前国内外对该体系的研究尚属起步阶段,本文完成了一榀梁柱腹板双角钢半刚性连接钢框架-非加劲薄钢板剪力墙试件低周往复加载试验研究,考察了近乎铰接的弱节点连接试件的整体和局部性能,为进一步研究半刚性框架不同节点刚度对该体系抗震性能和传力机理的影响提供依据。为方便运用传统的设计程序对新体系进行设计分析,本文对非加劲薄钢板墙的等效分析方法进行了研究,在讨论各种等效模型影响因素和模型适用性的基础上,提出了一种适用于新体系的简化分析方法。基于该方法利用有限元软件ANSYS,对循环加载下腹板双角钢连接钢框架-非加劲薄钢板剪力墙结构进行了非线性有限元分析,探究了该结构体系在循环荷载下各阶段的工作性能和内力分配机制,计算结果与试验结果吻合良好;最后,本文就节点的连接刚度、内填板的宽厚比和框架柱的刚度等方面,对新体系性能的影响作出评价。通过上述研究,结果表明：在腹板双角钢连接半刚性钢框架内设置薄钢板墙能较大程度提高结构的极限承载力和侧向初始刚度。但试件的刚度退化较为严重,刚度损失约为78%;结构的破坏模式表现为内填钢板局部撕裂,拉力带明显,框架柱脚及梁柱连接部位形成塑性铰,试件面内呈弯曲破坏;该结构中半刚性框架承担80%-90%的倾覆弯矩,内填板承担55%-85%的水平剪力。本文较为系统地研究了腹板双角钢连接半刚性钢框架-非加劲薄钢板剪力墙结构在循环荷载作用下的滞回性能。对于修订相关规范、指导工程设计等具有一定的参考价值,也为进一步研究该结构体系的抗震性能提供依据。

关键词：腹板双角钢连接钢框架钢板剪力墙试验研究等效模型滞回性能非线性有限元

半刚性框架-防屈曲钢板墙结构的抗震性能试验研究

同方学位论文库评论

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土木工程学报 2014年第6期47卷 18-25,87页

作者：于金光郝际平崔阳阳宁子健刘春西安建筑科技大学陕西西安710055

为研究半刚性框架-防屈曲钢板墙结构的抗震性能和传力机理,通过一榀1∶3比例单跨双层的半刚性框架-预制混凝土板防屈曲钢板墙的低周往复荷载试验研究,研究节点刚度与防屈曲墙体的相互影响效果,获得承载力、刚度、耗能和节点转动能力等... 详细信息

为研究半刚性框架-防屈曲钢板墙结构的抗震性能和传力机理,通过一榀1∶3比例单跨双层的半刚性框架-预制混凝土板防屈曲钢板墙的低周往复荷载试验研究,研究节点刚度与防屈曲墙体的相互影响效果,获得承载力、刚度、耗能和节点转动能力等指标。试验结果表明:该种结构具有优越的耗能能力,节点刚度退化小,墙板的设置显著降低节点区自身的延性和应力要求,半刚性框架和墙板协同工作良好;防屈曲构件的设置可改善钢板的实际受力,提高墙体的承载力及刚度,有效克服滞回曲线的"捏缩"现象,避免薄板墙的噪音及震颤,半刚性框架承担25%的水平剪力,试件面内呈弯剪破坏模式。研究为该种结构体系的工程应用和理论分析提供依据。

关键词：半刚性钢框架防屈曲钢板剪力墙低周往复加载试验抗震性能传力机理