【摘 要】
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仿古建筑集现代科技和历史文化于一身,具有鲜明的民族特色和地域文化,在诸多历史名城得到了广泛应用。带斗栱檐柱节点作为仿古建筑的特有部分,具有与古建筑、现代普通建筑节
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仿古建筑集现代科技和历史文化于一身,具有鲜明的民族特色和地域文化,在诸多历史名城得到了广泛应用。带斗栱檐柱节点作为仿古建筑的特有部分,具有与古建筑、现代普通建筑节点不同的力学特性。目前,国内外针对仿古建筑带斗栱檐柱节点尚缺乏系统的试验研究和必要的理论分析。为研究矩形钢管柱长细比和轴压比对仿古建筑带斗栱檐柱节点抗震性能的影响,对4个缩尺比例为1:1.5的钢结构带斗栱檐柱节点进行了低周反复荷载试验,得到了各试件的滞回特性、刚度和强度退化、位移延性及耗能性能,分析了檐柱节点的破坏形态和节点区应变分布。由试验研究结果可知,仿古建筑带斗栱檐柱节点的破坏主要是由栌斗自身焊缝开裂、矩形钢管柱两侧根部翼缘与腹板连接处焊缝开裂及两侧根部翼缘与水平加劲环连接处热影响区母材拉裂造成的;试件滞回曲线饱满,节点区栌斗和矩形钢管柱根部塑性变形充分;刚度和强度退化小,破坏时试件的位移延性系数及等效黏滞阻尼系数均较高,体现了优越的变形及耗能性能。采用有限元软件ABAQUS对钢结构带斗栱檐柱节点进行数值模拟分析,对比计算结果和试验结果,两者基本一致。在此基础上,对带斗栱檐柱节点进行参数分析,研究矩形钢管柱轴压比、长细比及栌斗宽厚比等主要参数对带斗栱檐柱节点承载力、刚度及应力云图的影响规律。分析结果表明:在一定范围内,随着矩形钢管柱轴压比的增加,带斗栱檐柱节点的承载力和刚度的变化规律为先增大后减小;矩形钢管柱长细比越大,带斗栱檐柱节点的承载力和刚度越小;当栌斗宽厚比介于50~65时,随着栌斗宽厚比的增加,带斗栱檐柱节点的承载力和刚度的增幅越大。研究成果对仿古建筑带斗栱檐柱节点抗震设计和实际应用具有一定的参考价值,同时也为带斗栱檐柱节点的进一步研究奠定了基础。
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