【摘 要】
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钢结构节点破坏是历次震害中建筑钢结构破坏的主要形式,一直以来钢结构节点抗震性能是工程领域研究的热点。工形截面梁柱节点弱轴连接和隔板贯通式钢管柱梁柱节点连接是常见
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钢结构节点破坏是历次震害中建筑钢结构破坏的主要形式,一直以来钢结构节点抗震性能是工程领域研究的热点。工形截面梁柱节点弱轴连接和隔板贯通式钢管柱梁柱节点连接是常见的连接形式,且各有各自适用的力学特点,目前现行规范针对这两类节点尚无针对这两类节点设计的专门规定,而相关研究成果亦不完善。为此,本文采用数值方法对这两类节点的抗震性能进行了系统研究,工作如下:1.简要分析了这两类节点的特点,总结了规范对节点设计的相关规定以及国内外研究现状和存在问题。2.阐述了非线性有限元法基本理论,运用ANSYS软件建立梁柱节点有限元模型,并通过数值结果与试验结果的对比分析,验证有限元模型的适用性。3.对工字形截面梁柱的弱轴连接节点:(1)使用ANSYS软件仿真建模,并进行单向加载和往复加载计算,然后通过单向荷载位移曲线和滞回曲线分析其力学性能。(2)改变轴压比、连接板外伸长度以及柱截面高度三个参数,根据延性系数、耗能指标等结果分析这些参数对节点抗震性能的影响规律,总结出较优的抗震性能节点对应上述参数的取值范围,从而得出外伸长度lb1的相关公式。(3)针对实际工程中弱轴连接节点普遍在焊缝处加焊钢板以增强焊缝承载力的现象,根据现行抗震规范,改变材料、腹板连接板厚度、以及连接板外伸长度等参数,总结出弱轴连接节点无需加焊钢板增强焊缝承载力的判别公式,并给出具体的设计建议。4.对隔板贯通式钢管柱梁柱节点:(1)使用ANSYS软件仿真建模,并进行单向加载和往复加载计算,然后通过单向荷载位移曲线和滞回曲线分析其力学性能。(2)在假定隔板内伸长度不变情况下,改变轴压比、隔板外挑长度、以及钢管外径等参数,根据相应的抗震性能指标分析这些参数对节点抗震性能的影响规律,得出隔板外挑长度的设计建议。
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