新型方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点抗震性能研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:zhoubin_
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方钢管混凝土柱构造简单,与其他连接件组合施工方便,近年来在工程应用方面日益广泛。然而与之相应的节点抗震性能和承载力研究很不充分,规范中的节点形式也无法满足实际需要。随着国家经济的腾飞,更多相关的理论和试验研究已是势在必行。本文从方便建筑设计、降低施工难度的角度出发,借鉴穿心螺栓节点的连接形式,提出了新型半刚性节点——“穿心螺栓-Π形板”节点。此节点形式为全螺栓连接,安装方便灵活,克服施工现场焊接质量不稳定、高空作业危险不利因素,降低人工成本,缩短施工周期,减少环境污染。通过对新型方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点的低周反复试验,观察记录试验现象和破坏过程,经数据处理分析来研究新型节点的应力分布规律及抗震性能。新型节点改善了力的传递途径,丰富了方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点形式。试验结果表明新型节点具有良好的延性和耗能能力,抗震性能较好。为了弥补试验观测的局限性,揭示试验内部难以测试的细节部分,采用大型通用有限元ANSYS对节点试验进行三维实体apdl语言建模分析,同时考虑几何、材料、接触三重非线性,通过合理的切分划分为较为规整的网格。经过计算,得到的方钢管混凝土的滞回曲线与试验曲线对比,并对理论和试验的各项对应指标进行了对比分析。从计算机模拟和试验数据结果来看,该新型节点具有良好的抗震性能,通过调整Π形板可以控制节点刚度和抗震能力,方便灵活,值得推广使用。
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