基于損傷的N型鋼管節(jié)點(diǎn)靜力與滯回性能研究.pdf

1、N型相貫節(jié)點(diǎn)是鋼管結(jié)構(gòu)中常用的節(jié)點(diǎn)形式之一，它具有節(jié)約材料、節(jié)點(diǎn)承載力大、滯回性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)靜力性能的研究較為成熟，承載力的計(jì)算在規(guī)范中亦有規(guī)定。但針對(duì)N型鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力和滯回性能的研究相對(duì)較少，規(guī)范也只是簡(jiǎn)單的將N型節(jié)點(diǎn)歸納為K型節(jié)點(diǎn)中。因此有必要對(duì)其受力性能進(jìn)行深入的理論分析。
　　 論文在考慮損傷的基礎(chǔ)上建立了有效的，準(zhǔn)確的N型節(jié)點(diǎn)有限元模型。針對(duì)影響節(jié)點(diǎn)的各類參數(shù)建立了不同的節(jié)

2、點(diǎn)模型，分別研究了其在靜力作用下和低周反復(fù)加載的影響下，節(jié)點(diǎn)的受力性能和破壞形態(tài)。對(duì)于各類參數(shù)，通過(guò)研究得到以下結(jié)論：在靜力作用下，N型節(jié)點(diǎn)主要有受壓主管局部屈曲和整體破壞兩種破壞方式。其中參數(shù)β和γ取值的增大，能有效的提高了節(jié)點(diǎn)的極限承載力以及剛度值的大小。而間隙比η、兩支管夾角θ和軸壓比f(wàn)(n)取值的增大，則降低節(jié)點(diǎn)的極限承載力和節(jié)點(diǎn)剛度值的大小。
　　 在低周反復(fù)加載下，節(jié)點(diǎn)在彈性范圍內(nèi)，荷載和位移基本上呈線性關(guān)系，滯回曲

3、線曲線重合，包絡(luò)面積幾乎為零，變形能為彈性應(yīng)變能，幾乎沒(méi)有能量消耗。進(jìn)入塑性范圍循環(huán)加載時(shí)在同一位移量級(jí)循環(huán)過(guò)程中，后兩次位移量級(jí)的荷載值比第一次的荷載值要低，表明存在剛度退化。同時(shí)，同一位移量級(jí)下，滯回環(huán)所包圍的面積略有減少，可見(jiàn)節(jié)點(diǎn)的耗能能力在逐級(jí)退化。參數(shù)β和γ的增大，使得滯回曲線更加飽滿，極限承載力，剛度和位移延性系數(shù)以及能量耗散系數(shù)都有所增大。而參數(shù)η，θ和f(n)值的增大，使得滯回曲線面積減少，剛度和位移延性系數(shù)不同程度的降