摘要
为给工形钢管柱在雄安站工程中的应用提供技术支撑,通过缩尺模型试验,分析工形钢管柱在水平往复荷载作用下的压弯性能与破坏形态。采用ABAQUS对工形钢管柱进行数值模拟分析,分析双腹板-翼缘宽度比、宽厚比以及高宽比等参数对其截面应力、承载与变形能力的影响。结果表明:在水平往复荷载作用下,工形钢管柱荷载-位移滞回曲线呈饱满的梭形,变形与耗能能力较强;与平行腹板方向加载相比,平行翼缘方向加载时构件的承载能力更强,刚度退化减缓,面外变形减小。箱形柱与工形钢管柱根部的应力集中显著,易首先出现裂纹。平行腹板方向加载时,工形钢管柱内凹角部位的正应力比箱形柱相应部位的正应力增大,出现显著剪力滞后效应。随着双腹板-翼缘宽度比减小,工形钢管柱的承载力和变形能力逐渐增强,刚度退化率、等效黏滞阻尼系数、板件面外变形等均明显减小,抗震性能总体上优于相同壁厚的普通箱形柱。
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单位中国建筑设计研究院; 中冶建筑研究总院有限公司