【摘 要】
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门式刚架厂房梁柱构件之间通常采用端板进行连接。对于此类连接节点,目前已有很多研究,但多用于普通钢框架结构中。由于门式刚架结构构件的薄柔特性,使得其与普通钢框架结构的受
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门式刚架厂房梁柱构件之间通常采用端板进行连接。对于此类连接节点,目前已有很多研究,但多用于普通钢框架结构中。由于门式刚架结构构件的薄柔特性,使得其与普通钢框架结构的受力特点不同,特别是节点变形特点不尽相同,因此普通钢框架节点的研究成果不能完全适用于门式刚架节点。另外,对于门式刚架节点的研究,目前多侧重于承受单调荷载情况,对于节点承受反复荷载的研究则很少。为了研究门式刚架节点的抗震性能,本文进行了试验和有限元分析。
本文首先对五个节点试件进行了拟静力试验研究。以板件宽厚比、节点域加劲肋以及端板厚度作为考察参数。随后进行了实体有限元模型的分析,考虑了板件的缺陷影响。通过与试验结果的对比,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,借助有限元软件对柱屈曲耗能、节点域屈曲耗能和连接塑性耗能这三种不同的耗能模式进行了讨论。
本文分析了节点的刚度及承载力。结果表明,按照规范设计的节点属于刚性节点;考察参数范围内试件承载力接近于柱截面屈曲承载力。不同的耗能模式的讨论是本文重点。研究结果表明,单纯依靠柱截面屈曲进行耗能的模式具有较小的延性及较差的耗能能力。而节点域屈曲表现出了稳定的滞回性能,使得节点获得了较大的延性和较好的耗能能力;节点域是很好的耗能部件,其屈曲变形可以减轻对于柱构件的延性需求。另外,使用大直径螺栓,较薄端板可以使得连接表现出较大的延性和较好的耗能能力。但这样会带来节点刚度的降低,甚至使节点成为半刚性。
本文最后对节点域屈曲耗能进行了探讨,给出了实现节点域耗能的条件。
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