[发明专利]一种乙烯裂解炉复合钢板剪力墙抗震性能试验装置及方法有效
申请号: | 202110045043.1 | 申请日: | 2021-01-13 |
公开(公告)号: | CN113218780B | 公开(公告)日: | 2023-03-21 |
发明(设计)人: | 刘振华;师燕超;易宝生;李锦辉;王伏鹏;张雪利;刘堃;刘磊;毛晓峰 | 申请(专利权)人: | 中国寰球工程有限公司 |
主分类号: | G01N3/24 | 分类号: | G01N3/24;G01N3/32 |
代理公司: | 北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司 11139 | 代理人: | 孙皓晨 |
地址: | 100012 北京市朝*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 乙烯 裂解炉 复合 钢板 剪力 抗震 性能 试验装置 方法 | ||
1.一种乙烯裂解炉复合钢板剪力墙抗震性能试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:获取所要试验的乙烯裂解炉的箱体尺寸和物理参数,并确定箱体所在区域的实际地震烈度,其中,所述箱体尺寸包括高度和跨度,所述物理参数包括材质、密度、弹性模量、泊松比;
S2:根据所述箱体尺寸、所述物理参数及所述实际地震烈度,计算多层钢框架的尺寸,其中,所述多层钢框架的尺寸包括高度和跨度;
S3:根据获取到的各尺寸和参数数据制作乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件,所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件为缩尺模型,其包括:一上框架梁、一下框架梁、两个框架柱和设置在所述两个框架柱其中之一上的一吊耳;其中,所述下框架梁的两端分别固定在所述两个框架柱的下端,所述上框架梁的两端分别固定在所述两个框架柱的上端,所述上框架梁和所述下框架梁与所述两个框架柱的连接方式为刚接连接或铰接连接;
S4:将制作好的乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件安装到试验装置中,其中试验装置包括:
一地梁和两个压梁,其中,所述两个压梁设置于所述地梁两端的上方,并且所述两个压梁通过地锚螺栓将所述地梁与地面固定;
一反力支架,其包括:一横梁和两个立柱,其中,所述两个立柱的下端设置在所述地梁的两侧并通过地锚螺栓与地面固定,所述横梁固定于所述两个立柱的上方;
所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件,通过螺栓固定在地梁上;
两个千斤顶,其中,所述两个千斤顶的一端分别设置于所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件的所述两个框架柱的顶端,所述两个千斤顶的另一端通过张力支撑到所述反力支架的所述横梁上,用于通过所述横梁提供反力对所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件施加轴向荷载;
一作动装置,其包括一力传感器、一球铰及一作动器,其中,所述作动器的一端通过所述球铰和所述力传感器与所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件的所述吊耳连接,所述作动器的另一端固定于一反力墙上,用于实现对所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件的水平拉向加载;
S5:通过实验装置对乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件进行低周反复加载试验,得出循环荷载作用下钢板剪力墙的滞回曲线和骨架曲线,并计算钢板剪力墙的位移延性系数和等效粘滞阻尼系数,用于评估钢板剪力墙延性和耗能能力;
其中,步骤S5中还包括利用钢板剪力墙钢板的薄钢板屈曲后的强度,得出非加劲钢板剪力墙拉力带模型,其中,所述拉力带模型的参数包括:
拉力带截面积Ast:截面积Ast等于钢板剪力墙钢板的宽度s与钢板剪力墙钢板的厚度tw的乘积;
拉力带根数:根据刚度收敛的原则,得出10根拉力带,为表征整块钢板剪力墙钢板的拉力带特征最准确的拉力带根数;
拉力带倾角:拉力带倾角α可由最小势能原理导出,其中,
当上框架梁和下框架梁与两个框架柱的连接方式为铰接连接时,拉力带倾角的计算为式(1),即
当上框架梁和下框架梁与两个框架柱的连接方式为刚接连接时,拉力带倾角的计算为式(2),即
式中,h为上框架梁和下框架梁中心线间的距离;Ab为上框架梁或下框架梁的横截面积,其中上框架梁与下框架梁的横截面积相同;Ac框架柱的横截面积,其中,两个框架柱的横截面积相同;Ic为框架柱的惯性矩;Ib为上框架梁或下框架梁的抵抗矩;L为两个框架柱中心线间的距离;tw为钢板剪力墙钢板的厚度。
2.根据权利要求1所述的试验方法,其特征在于,所述缩尺模型与所述乙烯裂解炉复合钢板剪力墙试件满足相似条件,其中,所述相似条件包括:几何相似、力学相似和材料相似。
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