預(yù)制裝配梁端鋼板耗能鉸節(jié)點及其弱梁強柱框架抗震性能.pdf

1、地震災(zāi)害自古以來就是人類面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，具有極強的隨機(jī)性、不可預(yù)測性和大范圍波及性，嚴(yán)重威脅著人類的生存和社會發(fā)展。近年來頻發(fā)的強烈地震造成建筑結(jié)構(gòu)大量破壞，導(dǎo)致大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。對于鋼框架結(jié)構(gòu)，梁柱節(jié)點的抗震性能對多層鋼框架的抗震性能起著決定作用，人們一直尋求有效的節(jié)點設(shè)計，防止節(jié)點發(fā)生脆性破壞，以節(jié)點良好的延性和耗能能力有效提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。對于一些建筑，甚至要求其在大震作用下經(jīng)過簡單修復(fù)即可繼續(xù)使用。

2、　　在此背景下，本課題提出了一種可用于裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的預(yù)制裝配梁端鋼板耗能鉸節(jié)點，它的設(shè)計思路是：首先節(jié)點通過銷軸連接，形成鉸接機(jī)制，承擔(dān)豎向荷載，然后鉸接銷軸四周通過螺栓連接鋼板，四周鋼板為節(jié)點提供了抗轉(zhuǎn)動的能力。此節(jié)點各參數(shù)可獨立于梁柱進(jìn)行設(shè)計并易于調(diào)整，其中鋼板兼有承載與耗能的功能，耗能能力強。對于采用此預(yù)制裝配梁端鋼板耗能鉸節(jié)點的結(jié)構(gòu)，通過合理的參數(shù)設(shè)計，容易實現(xiàn)“弱梁強柱”這種良好的抗震體系，實現(xiàn)在大震作用下，結(jié)構(gòu)變形和耗能主

3、要集中在節(jié)點上，節(jié)點組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，節(jié)點其余部分和結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件依然處于彈性或弱非線性階段，地震作用后，可以更換四周鋼板實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體功能的快速恢復(fù)，修復(fù)簡單較易實現(xiàn)?；诖吮疚难芯苛艘韵聝?nèi)容：
　　(1)基于節(jié)點的設(shè)計思路，進(jìn)行了節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計。采用ABAQUS有限元分析軟件建立了四種采用不同截面鋼板的節(jié)點的有限元模型，分別對它們進(jìn)行了單調(diào)位移加載和變幅循環(huán)加載模擬，研究了這四種采用不同截面鋼板的節(jié)點的變形形式、應(yīng)力應(yīng)變分布、

4、剛度、強度、耗能能力及疲勞性能，同時也為后續(xù)節(jié)點的足尺試驗提供了設(shè)計參考。
　　(2)根據(jù)有限元分析結(jié)果，舍棄了其中一種性能較差的鋼板組合方式，對采用其余三種鋼板組合方式的節(jié)點進(jìn)行了擬靜力試驗和疲勞性能試驗，詳細(xì)記錄并分析了試驗現(xiàn)象，得到了三種節(jié)點的滯回曲線，結(jié)合試驗現(xiàn)象分析了這三種節(jié)點的變形形式、剛度、強度、耗能能力，通過等幅疲勞試驗研究驗證了三種節(jié)點均具有優(yōu)異的疲勞性能。
　　(3)根據(jù)有限元分析和試驗研究結(jié)果，對比采用