基于ABAQUS的自复位节点性能研究

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钢结构节点的发展由最初的刚性和柔性到半刚性,解决了节点容易发生脆性破坏的问题。但是,却放大了节点在加载以后容易留下残余变形的问题。钢结构建筑在发生地震以后由于残余变形严重,维修费用过高等原因往往需要重建。因而无论是刚性、柔性还是半刚性节点,均不能真正满足钢结构的使用需要。  本文研究的自复位节点,在节点上施加预应力,赋予节点在变形以后自复位行为的能力,通过构造设计使节点耗能集中发生在耗能构件上。结构在地震发生以后,残余变形小,维修费用低,能更好的满足工程需要。已有的研究对自复位节点尚不成熟,不足以对工程实际使用提供保障。所以,本文运用ABAQUS有限元分析软件,对该类型节点的耗能性能进行评估和改进。论文分别由以下几个部分构成:  (1)对自复位节点的设计要点进行了总结和补充,对自复位节点特有的力学行为进行了充分的分析和计算。  (2)利用ABAQUS有限元分析软件,校核了经典的M.M.Garlock的角钢拉伸实验和G Vasdravellis的自复位节点实验。验证了模型和材料属性的可信度。  (3)使用ABAQUS有限元对G Vasdravellis的自复位节点做出改进,对其节点的耗能性能有比较明显的提高。在此基础上基于角钢的厚度和荷载比大小做出了参数化研究,做了18组模拟实验,得出可信的数据结果,为工程设计提供了参考。
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