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近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析

郑山锁 张晓辉 黄威曾 赵旭冉

郑山锁, 张晓辉, 黄威曾, 赵旭冉. 近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 工程力学, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
引用本文: 郑山锁, 张晓辉, 黄威曾, 赵旭冉. 近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 工程力学, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
ZHENG Shan-suo, ZHANG Xiao-hui, HUANG Wei-zeng, ZHAO Xu-ran. EXPERIMENTAL RESEARCH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF CORRODED PLANE STEEL FRAMES UNDER OFFSHORE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
Citation: ZHENG Shan-suo, ZHANG Xiao-hui, HUANG Wei-zeng, ZHAO Xu-ran. EXPERIMENTAL RESEARCH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF CORRODED PLANE STEEL FRAMES UNDER OFFSHORE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127

近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
基金项目: 国家科技支撑计划项目(2013BAJ08B03);陕西省科研项目(2012K12-03-01,2013JC16)
详细信息
    作者简介:

    郑山锁(1960-),男,陕西渭南人,教授,博士后,博导,主要从事结构工程与工程抗震研究(E-mail:zhengshansuo@263.net);黄威曾(1988-),男,山东枣庄人,硕士生,主要从事结构工程研究(E-mail:2754584107@qq.com);赵旭冉(1991-),女,内蒙包头人,博士生,主要从事结构工程研究(E-mail:403559490@qq.com).

    通讯作者: 张晓辉(1989-),男,陕西渭南人,博士生,主要从事结构工程与工程抗震研究(E-mail:2250232594@qq.com).
  • 中图分类号: TU391;TU352.11

EXPERIMENTAL RESEARCH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF CORRODED PLANE STEEL FRAMES UNDER OFFSHORE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT

  • 摘要: 为研究近海大气环境下锈蚀钢框架结构的抗震性能,采用人工气候加速腐蚀技术对42件钢材材性试件和4榀平面钢框架进行加速腐蚀试验,然后对不同锈蚀程度的钢材材性试件进行拉伸破坏试验,获得锈蚀Q235B钢材力学性能指标(屈服强度、极限强度、伸长率和弹性模量)与其失重率的函数关系。并对4榀平面钢框架进行低周往复加载试验,研究了锈蚀对平面钢框架的破坏机制、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力等的影响。结果表明:4榀平面钢框架试件均发生了延性较好的破坏,呈现出混合屈服机制;但随着锈蚀程度的增加,试件承载力、耗能能力显著降低,强度和刚度退化明显,延性变差。在试验研究的基础上,利用通用软件ABAQUS对试验平面钢框架进行了非线性有限元分析,研究了轴压比对其力学性能的影响,结果表明:随着轴压比的增大,试件承载力、延性不断降低。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-19
  • 修回日期:  2017-05-26
  • 刊出日期:  2018-07-25

近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
    基金项目:  国家科技支撑计划项目(2013BAJ08B03);陕西省科研项目(2012K12-03-01,2013JC16)
    作者简介:

    郑山锁(1960-),男,陕西渭南人,教授,博士后,博导,主要从事结构工程与工程抗震研究(E-mail:zhengshansuo@263.net);黄威曾(1988-),男,山东枣庄人,硕士生,主要从事结构工程研究(E-mail:2754584107@qq.com);赵旭冉(1991-),女,内蒙包头人,博士生,主要从事结构工程研究(E-mail:403559490@qq.com).

    通讯作者: 张晓辉(1989-),男,陕西渭南人,博士生,主要从事结构工程与工程抗震研究(E-mail:2250232594@qq.com).
  • 中图分类号: TU391;TU352.11

摘要: 为研究近海大气环境下锈蚀钢框架结构的抗震性能,采用人工气候加速腐蚀技术对42件钢材材性试件和4榀平面钢框架进行加速腐蚀试验,然后对不同锈蚀程度的钢材材性试件进行拉伸破坏试验,获得锈蚀Q235B钢材力学性能指标(屈服强度、极限强度、伸长率和弹性模量)与其失重率的函数关系。并对4榀平面钢框架进行低周往复加载试验,研究了锈蚀对平面钢框架的破坏机制、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力等的影响。结果表明:4榀平面钢框架试件均发生了延性较好的破坏,呈现出混合屈服机制;但随着锈蚀程度的增加,试件承载力、耗能能力显著降低,强度和刚度退化明显,延性变差。在试验研究的基础上,利用通用软件ABAQUS对试验平面钢框架进行了非线性有限元分析,研究了轴压比对其力学性能的影响,结果表明:随着轴压比的增大,试件承载力、延性不断降低。

English Abstract

郑山锁, 张晓辉, 黄威曾, 赵旭冉. 近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 工程力学, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
引用本文: 郑山锁, 张晓辉, 黄威曾, 赵旭冉. 近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 工程力学, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
ZHENG Shan-suo, ZHANG Xiao-hui, HUANG Wei-zeng, ZHAO Xu-ran. EXPERIMENTAL RESEARCH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF CORRODED PLANE STEEL FRAMES UNDER OFFSHORE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
Citation: ZHENG Shan-suo, ZHANG Xiao-hui, HUANG Wei-zeng, ZHAO Xu-ran. EXPERIMENTAL RESEARCH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF CORRODED PLANE STEEL FRAMES UNDER OFFSHORE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(7): 62-73,82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.02.0127
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