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在钢结构框架中,梁柱连接节点是其中一个重要环节,节点设计的成败将直接关系到结构整体性能的发挥。尤其是在1994年发生在美国的Northridge地震和1995年发生在日本的阪神地震中,大量的钢框架梁柱连接节点发生了严重的脆性破坏。显示出人们对节点破坏机理认识的不足,之后,工程界对梁柱连接节点展开了大量的理论分析和试验研究。在钢结构框架中,一般纵横两个方向均为框架,弱轴连接和强轴连接一样普遍,而且理论分析和设计较强轴连接更为困难,所以研究受力性能良好的弱轴连接形式,在理论研究和工程应用上都具有重要的意义。
本文在已有研究成果的基础上,提出了在弱轴连接中改善翼缘连接板和柱子腹板受力性能的弱轴连接形式:将翼缘连接板分为两块,梁腹板和柱子腹板完全焊接,翼缘和柱子腹板部分焊接,翼缘连接板和梁翼缘以及柱子腹板和翼缘焊接。为了更加接近工程实际,本文采用ANSYS有限元程序对强轴方向采用栓焊刚结,弱轴采用上述改进的连接形式的双向连接节点进行了分析计算,重点考察了节点的刚度、节点域关键部位的应力分布规律、滞回性能等,并与普通的双向梁柱连接节点形式进行了对比分析。
另外,还通过改变翼缘连接板的长度和厚度,建立了两组共8个试件,以探讨连接板参数的变化对节点受力性能的影响。得出了一些规律性的认识,给出了建议的翼缘连接板长度和厚度设计值。
最后,根据本文的研究成果提出了一些结论和建议,这些不仅在实际工程应用中具有重要的参考价值,同时也为进一步研究这种改进的节点连接形式打下了良好的基础。