门式刚架端板斜放梁柱节点滞回性能试验研究

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门式刚架梁柱端板螺栓连接节点具有半刚性性能,同时梁柱构件允许局部屈曲,其节点受力性能尤其是在地震作用下的受力性能十分复杂;而目前相关试验研究和理论分析相当匮乏,鉴于此,本论文对门式刚架端板斜放梁柱节点在循环荷载下的性能进行了试验研究。论文首先进行了3个1/2比例门式刚架端板斜放节点试件设计,根据有限元分析结果确定了试验的加载制度和量测方案,然后进行了低周反复加载试验,研究了梁柱螺栓连接节点处端板厚度和高强螺栓强度等级等因素对于节点试件抗震性能的影响。通过试验结果分析得到了节点的破坏模式、转动刚度、承载能力和耗能能力等。研究结果表明:适当增大端板厚度或提高梁柱端板连接处的高强螺栓强度等级,对于提高门式刚架端板斜放梁柱节点的承载力和转动刚度均有利;门式刚架端板斜放梁柱节点的滞回曲线不饱满,耗能能力较差,提高节点的抗震能力应着重从提高其自身抗力来实现;各节点试件的破坏均为梁翼缘屈曲破坏,节点区处于弹性,符合设计规范中“强节点、弱构件,强柱弱梁”的抗震设计理念;节点区在试件破坏时并未屈服,半刚性的节点设计对于门式刚架结构而言影响不大;根据螺栓力的分布规律,得到了端板螺栓连接的中和轴位于螺栓群形心处。最后,基于试验研究结果,提出了相关设计建议,供工程设计参考。
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