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高强度钢材由于钢材强度的提高,焊接敏感性更高,焊接接头断裂问题更加突出。对于梁柱焊接节点,对接焊缝处易发生断裂,美国北岭和日本阪神地震中,大量梁柱焊接节点于梁柱翼缘对接焊缝处发生断裂,因此如何防止梁柱翼缘对接焊缝处发生断裂需要深一步的研究。国内外学者对高强度钢材的断裂性能进行了相关研究,但研究内容还不够全面。本文对采用不同加载制度和不同过焊孔衬板焊接形式的Q690高强钢梁柱焊接节点简化T型件进行了断裂性能试验研究与有限元数值模拟,主要研究内容包括:(1)基于对传统过焊孔衬板焊缝进行改进后的梁柱焊接节点简化T型件的抗断裂能力开展了试验研究。试验结果表明,焊接质量和加工质量对试件断裂性能有一定影响,在保证焊接质量和加工质量的前提下,单调拉伸加载和拉卸循环加载对试件断裂性能影响不大。将传统过焊孔衬板单边焊缝改为双边焊缝或四边焊缝后,可有效改善T型件应力状态,提高节点抗断裂能力,研究内容可为工程应用提供参考。对接焊缝采用单边V型剖口的T型件试件过焊孔衬板采用双边焊缝与单边焊缝相比,其极限荷载和断裂位移分别提高约0.5%、33.9%;对接焊缝采用单边V型剖口的T型件试件过焊孔衬板采用四边焊缝与单边焊缝相比,极限荷载和断裂位移分别提高约1.2%、54.1%。(2)对钢框架梁柱焊接节点简化T型件进行了有限元研究,采用有限元分析软件ANASYS对不同加载制度和不同过焊孔衬板焊缝形式的8个T型件进行了数值模拟。数值模拟考虑焊接残余应力的影响,进行了热分析和结构分析,热分析采用热实体单元SOLID87,结构分析采用四面体实体元SOLID92,给出了各T型件的焊接残余应力结果和指定路径下各T型件的断裂指标(应力三轴度、等效塑性应变指数、开裂指数)结果。研究发现,加载制度对梁柱焊接节点简化T型件的断裂性能基本无影响。过焊孔衬板焊接形式对梁柱焊接节点简化T型件的断裂性能有显著影响。(3)对比分析了Q345钢、Q460钢和Q690钢梁柱焊接节点简化T型件的断裂性能。得出,在几何尺寸及构造、加载条件相同情况下,Q690钢T型件对接焊缝处发生断裂的可能性最大,Q460钢T型件次之,Q345钢T型件对接焊缝处发生断裂的可能性最小。