中柱失效下梁腹板開(kāi)孔鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)性能研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文中柱失效下梁腹板開(kāi)孔鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)性能研究專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程碩士生：王帥鋒指導(dǎo)老師：楊應(yīng)華教授摘要鋼框架中柱失效以后，其上方梁柱節(jié)點(diǎn)將承擔(dān)失效柱原來(lái)的荷載并傳遞給與節(jié)點(diǎn)相連的其他構(gòu)件，其變形能力及承載能力決定了結(jié)構(gòu)抵抗后續(xù)連續(xù)倒塌的能力。對(duì)中柱失效下鋼框架全焊節(jié)點(diǎn)性能的研究表明，全焊節(jié)點(diǎn)過(guò)早開(kāi)裂使節(jié)點(diǎn)承載能力過(guò)低。梁腹板開(kāi)孔節(jié)點(diǎn)可使建筑設(shè)備的管線通過(guò)，節(jié)約建筑空間，同時(shí)，合理開(kāi)孔能夠使節(jié)點(diǎn)塑性鉸外移，保護(hù)節(jié)點(diǎn)焊縫

2、，提高節(jié)點(diǎn)的變形能力。此類節(jié)點(diǎn)在中柱失效后性能如何尚未有研究，故本文將對(duì)中柱失效下梁腹板開(kāi)孔鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)的性能進(jìn)行研究。首先，建立所有節(jié)點(diǎn)考慮材料損傷的精細(xì)化有限元模型，并利用已有試驗(yàn)驗(yàn)證有限元模型的有效性。其次，根據(jù)跨高比的不同將節(jié)點(diǎn)分為三組，對(duì)跨高比為9的基本全焊節(jié)點(diǎn)和典型開(kāi)孔節(jié)點(diǎn)的受力性能展開(kāi)詳細(xì)分析和對(duì)比。分析梁腹板開(kāi)孔對(duì)于節(jié)點(diǎn)破壞模式、承載能力、變形能力、梁內(nèi)力發(fā)展及抗力機(jī)制發(fā)展的影響。最后，對(duì)不同參數(shù)的開(kāi)孔節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元模

3、擬，研究開(kāi)孔參數(shù)（開(kāi)孔位置以及開(kāi)孔大?。┖涂绺弑葘?duì)節(jié)點(diǎn)變形、受力性能以及抗力機(jī)制發(fā)展的影響。研究發(fā)現(xiàn)，梁腹板開(kāi)孔提高了節(jié)點(diǎn)的承載能力和變形能力，延緩了節(jié)點(diǎn)的開(kāi)裂，在小幅度降低節(jié)點(diǎn)彎曲機(jī)制抗力的基礎(chǔ)上，大幅度提高了懸索機(jī)制抗力的發(fā)展，使節(jié)點(diǎn)由原來(lái)主要依靠彎曲機(jī)制提供抗力轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽繎宜鳈C(jī)制提供抗力。開(kāi)孔參數(shù)和跨高比對(duì)節(jié)點(diǎn)的變形能力、節(jié)點(diǎn)抗力機(jī)制的發(fā)展及節(jié)點(diǎn)最終的抗力有較大的影響。通過(guò)分析研究，對(duì)不同跨高比梁腹板開(kāi)孔參數(shù)的取值范圍提出了較