肋板及翼緣板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)抗震性能有限元分析.pdf

1、傳統(tǒng)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)在地震中易發(fā)生脆性破壞，在美國(guó)和日本的兩次地震后，各國(guó)學(xué)者通過理論分析和試驗(yàn)研究提出了一種新型節(jié)點(diǎn)——加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)。加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)是一種典型的將塑性鉸外移的節(jié)點(diǎn)形式，加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)包括:板式加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、肋板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、腋板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)等。本文的研究集中在非對(duì)稱和對(duì)稱肋板加強(qiáng)、翼緣板加強(qiáng)等三種加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)，主要內(nèi)容包括:
　　1、在國(guó)內(nèi)外對(duì)肋板及翼緣板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上，參考美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南AISCDesignGuide12、美國(guó)

2、規(guī)范FEMA-350建立了有限元模型，分析了模型在低周往復(fù)荷載作用下的各項(xiàng)抗震性能，并與試驗(yàn)結(jié)果相互對(duì)比。結(jié)果表明，二者各方面的抗震性能基本吻合，驗(yàn)證了試驗(yàn)研究的有效性與有限元分析的正確性。
　　2、在以上分析的基礎(chǔ)上，建立了肋板及翼緣板長(zhǎng)度變化的三組與肋板高度、厚度變化的各兩組共43個(gè)有限元模型，將有限元模擬結(jié)果分別從應(yīng)力發(fā)展和變形規(guī)律、滯回性能、骨架曲線與承載力、延性性能和耗能能力等方面對(duì)肋板及翼緣板幾何尺寸改變時(shí)節(jié)點(diǎn)抗震性能

3、的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果表明，各有限元模型都能使塑性鉸有效地外移;增加肋板及翼緣板長(zhǎng)度可以提高節(jié)點(diǎn)的極限承載力并提升節(jié)點(diǎn)的滯回性能，但會(huì)降低節(jié)點(diǎn)的延性和耗能能力，而且肋板及翼緣板長(zhǎng)度太長(zhǎng)或太短都對(duì)節(jié)點(diǎn)域的應(yīng)力發(fā)展不利，所以建議肋板及翼緣板長(zhǎng)度取值為0.7倍梁高;增加肋板高度雖然可使節(jié)點(diǎn)域的受力情況更理想，但是肋板較高的節(jié)點(diǎn)在延性和耗能能力方面并不理想，而且節(jié)點(diǎn)極限承載力、滯回性能的提升也并不明顯，過高的肋板也會(huì)露出上層混凝土樓板，影

4、響美觀，所以建議肋板高度取值為0.55倍肋板長(zhǎng)度;增加肋板厚度可使節(jié)點(diǎn)受力性能更好，但是在節(jié)點(diǎn)的延性性能和耗能能力方面，肋板較厚的試件表現(xiàn)并不理想，而且過厚的肋板會(huì)增大節(jié)點(diǎn)焊接殘余應(yīng)力，使節(jié)點(diǎn)造成質(zhì)量缺陷，也會(huì)加大焊接的難度，所以建議肋板厚度（雙肋板則取總厚度）取值為1.5倍梁翼緣厚度。
　　3、針對(duì)有限元分析結(jié)果，進(jìn)行了非對(duì)稱肋板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、對(duì)稱肋板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、翼緣板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)等三種節(jié)點(diǎn)之間各方面抗震性能的綜合對(duì)比分析。結(jié)果表明，對(duì)稱