【摘 要】
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蜂窝轻钢门式刚架是一种新型的轻钢结构形式,其构件已广泛应用于土木工程之中。现今,国外对该结构的研究已经较为深入,而国内对其受力性能研究还仅限于构件,对结构体系整体的
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蜂窝轻钢门式刚架是一种新型的轻钢结构形式,其构件已广泛应用于土木工程之中。现今,国外对该结构的研究已经较为深入,而国内对其受力性能研究还仅限于构件,对结构体系整体的静力性能和抗震性能的研究尚属匮乏,严重限制了蜂窝轻钢结构的应用推广。因此,研究该新型结构形式在静力以及在地震作用下的受力性能已成为一个亟待解决的研究课题。本课题组前期已对该结构及结构形式进行了相应的研究,本文在此基础上对3个蜂窝轻钢门式刚架试件进行了受竖向荷载的静力试验研究,并对2个试件进行了低周反复荷载的试验研究,验证了ABAQUS的可行性并对12个有限元模型进行分析。主要研究内容包括：研究该新型结构在竖向静力作用下应力发展规律、典型孔口及截面的应力分布、破坏机理,揭示其静力性能；探讨结构在受低周反复荷载用下节点的应变发展、滞回性能、破坏形态,揭示其滞回特性、强度、刚度、延性、耗能能力；利用有限元软件对试件模型进行补充分析,验证有限元分析的可行性；基于有限元分析开孔形式、腹板开孔率、受荷形式和加劲肋对蜂窝钢结构力学性能的影响。本文研究表明：试件破坏由于局部屈曲引起了整体结构最终延性破坏；蜂窝轻钢门式刚架的刚度较高,抗震性能良好；腹板开孔形式对结构的受力性能影响较大,圆形开孔形式优于六边形开孔形式；节点斜向加劲肋能减小节点域剪切变形,但对提高结构的整体性能影响不大；利用ABAQUS模拟分析的结果与试验实测结果吻合良好,验证了模拟方法的可行性；荷载作用形式以及腹板开孔率对蜂窝钢结构的受力性能影响较大。本文的研究成果,对推广蜂窝轻钢结构发展和应用具有重要的意义,丰富了蜂窝钢结构理论体系,为进一步研究提供了参考。
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