轻钢加层柱脚节点抗震性能试验研究

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轻钢加层结构近年来在旧有房屋增层改造工程中应用较为广泛,其加层柱脚节点的抗震性能决定了加层后整体结构的抗震性能,节点的合理设计是保证加层效果的重要环节。   本文通过四个十字节点试件的低周反复加载试验,对轻钢加层柱脚节点锚栓生根和焊接生根两种连接做法进行了探索性研究。通过对节点失效模式、极限承载力、极限变形、滞回耗能能力以及强度、刚度退化等试验结果的研究,对此类节点的抗震性能进行了分析评价。试验结果表明,两种加层做法的节点具有良好的抗震性能,能够在工程中大量应用。   本文用ABAQUS软件对试件进行了数值模拟,给出了节点变形、钢筋、混凝土:钢柱应力、应变和骨架位移曲线,进一步研究轻钢加层柱脚节点的受力机理。同时通过改变节点参数,分析影响加层效果的主要因素。   在对当前混凝土框架节点受力机理研究成果分析基础上,根据试验和有限元分析结果,对轻钢加层柱脚节点受力机理进行理论分析。在试验和数值分析的基础上,分析了节点的刚度退化规律和滞回规则,提出了适用于轻钢加层柱脚节点的考虑退化特性的三折线型恢复力模型。本文所提出的恢复力模型与试验曲线吻合良好,所建立的模型对轻钢加层结构的抗震设计具有较好的参考价值。   上述研究成果对轻钢加层结构设计具有一定的参考价值,可供同类工程借鉴。
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