混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能研究.pdf

1、當(dāng)前高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的研究對(duì)象主要是針對(duì)高強(qiáng)鋼組合偏心支撐框架進(jìn)行的，而對(duì)抗彎鋼框架性能的研究不足。在強(qiáng)烈地震作用下抗彎鋼框架的合理機(jī)制為“強(qiáng)柱弱梁”，該機(jī)制并不是僅僅通過(guò)增大柱截面尺寸和減小梁截面尺寸實(shí)現(xiàn)的，更合理的方式是柱子采用高強(qiáng)鋼材，梁采用低強(qiáng)鋼材，進(jìn)而形成新型混合高強(qiáng)鋼框架結(jié)構(gòu)體系。
　　然而，鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)性能對(duì)鋼框架受力性能具有舉足輕重的作用，不僅影響框架的內(nèi)力分布、剛度、整體變形，還對(duì)鋼框架整體的延性、耗能能力等抗震性能

2、起著關(guān)鍵作用。
　　為研究混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，對(duì)混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了單調(diào)加載有限元分析和低周往復(fù)加載試驗(yàn)，以梁柱鋼材強(qiáng)度等級(jí)為主要參數(shù)，研究節(jié)點(diǎn)的破壞模式和主要抗震性能指標(biāo)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了有限元模型的正確性，對(duì)混合高強(qiáng)鋼框架進(jìn)行了參數(shù)分析。
　　本文對(duì)設(shè)計(jì)的四種鋼節(jié)點(diǎn)所用鋼材進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)研究，得出了鋼材的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)。根據(jù)所得的材性試驗(yàn)結(jié)果對(duì)四種鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元靜力分析，分析結(jié)

3、果表明：鋼材強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混合高強(qiáng)鋼節(jié)點(diǎn)的靜力性能有較大影響，節(jié)點(diǎn)梁采用較低強(qiáng)度鋼材時(shí)，其剛度和承載力較高，靜力延性較好，采用較高強(qiáng)度鋼材則翼緣及腹板會(huì)提前發(fā)生局部屈曲，導(dǎo)致承載力降低，延性較差；混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)承載能力和延性低于普通鋼框架節(jié)點(diǎn)；梁翼緣寬厚比對(duì)鋼節(jié)點(diǎn)的承載性能有一定影響，寬厚比越大，承載力越低，同時(shí)承載力儲(chǔ)備能力也降低。
　　在靜力分析的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了循環(huán)加載試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明：混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)的承載能

4、力和抗震性能與普通鋼節(jié)點(diǎn)相似，滯回曲線飽滿呈梭型，說(shuō)明混合高強(qiáng)鋼框架節(jié)點(diǎn)并沒(méi)有因柱截面尺寸的降低而影響其抗震性能。
　　為彌補(bǔ)試驗(yàn)的不足，對(duì)鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了循環(huán)加載有限元分析，其分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，證明了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。有限元分析結(jié)果表明：梁鋼材強(qiáng)度越低的混合鋼節(jié)點(diǎn)滯回曲線更加飽滿，承載能力、延性、耗能能力等抗震性能指標(biāo)都得到提高；梁翼緣寬厚比越大其抗震性能越差，梁鋼材強(qiáng)度對(duì)剛度退化程度影響不大。
　　根據(jù)驗(yàn)證的有限元