Estudo experimental sobre o desempenho sísmico de um frio - Assistente de soldagem Jinan Co., Ltd

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 4486 (2023) Citar este artigo

Para estruturas leves de aço compostas por vigas H de aço e pilares de aço formados a frio preenchidos com concreto, foram realizados testes de comparação de desempenho sísmico e análises de simulação numérica para pórticos descobertos e preenchidos. Foram investigados os efeitos dos painéis de parede leves, da taxa de compressão axial e da espessura da parede das seções de aço dos pilares nas propriedades sísmicas da estrutura. A ruptura do pórtico descoberto concentrou-se nas fraturas de solda nas ligações viga-pilar. Quando os painéis de parede foram embutidos na moldura, os danos concentraram-se nos cantos e bordas dos painéis de parede e nos conectores. Os painéis de parede melhoraram significativamente a rigidez inicial da estrutura, a dissipação de energia e a resistência iniciais, e a taxa de dissipação de energia do painel de parede foi inicialmente tão grande quanto 91%. À medida que a taxa de compressão axial aumentou, a resistência da estrutura diminuiu significativamente. Sob carregamento monotônico, a resistência na estrutura com taxa de compressão axial de 0,4 foi reduzida em quase 44% em comparação com a estrutura sem compressão axial. O aumento da espessura da parede das seções de aço dos pilares aumentou a capacidade de carga da estrutura, mas o aumento diminuiu com o aumento da espessura da parede.

Com o rápido desenvolvimento de edifícios pré-fabricados, a aplicação de estruturas de aço em edifícios residenciais está aumentando, e a estrutura envolvente tem recebido atenção da indústria. A estrutura de pórtico com painéis de parede leves embutidos (isto é, pórtico preenchido), consistindo de colunas de aço moldadas a frio preenchidas com concreto e vigas de aço laminadas a quente em forma de H, é usada principalmente em edifícios baixos em áreas rurais com alta atividade sísmica. intensidade de fortificação. Os danos à estrutura são controlados principalmente pela carga horizontal. Embora o efeito de segunda ordem sob carga horizontal aumente o dano de uma estrutura, ele tem pouca influência em toda a estrutura do edifício baixo.

Os estudiosos estudaram membros de construção em aço de paredes finas formados a frio1,2,3,4,5, incluindo a resistência ao cisalhamento das paredes, a capacidade de suporte dos membros verticais, o desempenho de pisos mistos, as juntas das colunas da estrutura da parede e do piso viga, o desempenho da conexão do parafuso auto-roscante e o desempenho sísmico das estruturas, e os resultados mostram que essas estruturas apresentam bom desempenho sísmico. O desempenho de colunas de aço de paredes finas formadas a frio e vigas mistas6,7,8 também foi estudado, e a fórmula de cálculo da capacidade de suporte correspondente foi derivada. A resistência ao fogo e a capacidade de compressão de pilares mistos de aço moldados a frio e preenchidos com concreto9,10 foram investigadas, e os pilares mistos exibiram maior resistência à compressão. Os estudiosos realizaram muitos trabalhos sobre o desempenho de pórticos com paredes preenchidas11,12,13, e as propriedades sísmicas de estruturas de paredes de concreto reciclado foram estudadas, assim como as de estruturas de pórticos com painéis de parede leves. Além disso, foram realizados testes de mesa vibratória de estruturas de pórticos com painéis de parede externos14, e o desempenho da ação composta de painéis de parede e pórticos15 foi estudado. A investigação acima centrou-se principalmente no desempenho ao nível dos componentes ou no desempenho sísmico de edifícios de aço de paredes finas formados a frio, principalmente para edifícios de vários andares e arranha-céus. Tem havido poucos estudos sobre o desempenho sísmico de estruturas pré-fabricadas de aço leve adequadas para áreas rurais. O desempenho sísmico de estruturas de aço leve compostas por colunas de aço de paredes finas, formadas a frio e preenchidas com concreto e vigas de aço em forma de H precisa de mais pesquisas. Além disso, a influência dos painéis de parede leves embutidos e suas ligações no desempenho deste tipo de estrutura de aço leve ainda necessita de mais pesquisas.

40 mm, the displacement increment was 10 mm. The loaded system is shown in Table 5./p> 50 mm, the bearing capacity degradation curve of the SF specimen was relatively flat with little numerical variation, indicating that the bearing capacity of the specimen did not decrease much, and the specimen continued to bear load. When Δ < 50 mm, the degradation coefficient of the bearing capacity of the structure decreased rapidly, and the declining trends of the SF and SFW specimens were basically the same. Under negative loading, the degradation degree of the bearing capacity was smaller in the SFW specimen than in the SF specimen, reflecting the effect of the wall resistance on the horizontal load. Under forward loading, the difference between the bearing capacity degradation curves of the two specimens was small, and the middle parts of the curves overlapped. The main reason was that the wall was badly damaged and detached from the frame, which played a major role at that time. In the later stage of loading, the wall acted as an equivalent strut, but the effect was small because of the severity of its damage./p>