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现代钢结构迄今为止已经经历了多次强震的严峻考验。正如人们所希望的,
钢结构普遍显示出比混凝土结构等其它结构优越的抗震性能。然而,也出现了一
些破坏现象。如1985年墨西哥地震中一幢21层的钢结构倒塌,1994年美国
Northridge地震和1995年日本阪神地震中相继大量出现的梁柱连接断裂现象等。
这几次地震中出现的脆性断裂现象引起工程界的普遍关注。
任何结构的破坏都包含结构的损伤累积。本文研究了建筑结构在地震作用下
的特点,指出建筑结构的破坏主要是由结构的低周疲劳导致的。这种形式的破坏
主要是结构或构件的变形反复进入塑性状态,节点出现裂纹的扩展,当裂纹扩展
到一定长度时,出现断裂现象。
目前世界上作了一些梁柱节点在反复加载条件下的试验研究,试验表明,梁
柱节点在破坏前经历了明显的塑性变形,可以在试验中明显观察到裂纹的扩展现
象。
本文主要建立了几个节点的裂纹扩展模型,为断裂力学在结构工程中的应用
提供依据,并通过与钢构件在反复荷载作用下的试验结果的对比分析,研究了这
些模型的适用范围。分析表明,梁柱的裂纹扩展-断裂模型及修正的断裂指标可
以很好地描述节点从裂纹开展到断裂的过程。
同时根据分析结果,对提高钢框架梁柱节点的抗震性能提出了一定的建议。