弱梁剛性連接鋼框架的抗震性能研究.pdf

1、長期以來，鋼結(jié)構(gòu)框架被認(rèn)為是一種具有良好抗震性能的結(jié)構(gòu)體系，在多高層建筑中應(yīng)用廣泛。然而Northridge和阪神地震中鋼結(jié)構(gòu)框架發(fā)生了大量破壞，而且大多屬于連接部位的脆性斷裂。目前國內(nèi)對(duì)鋼框架體系的受力性能研究大多把節(jié)點(diǎn)作為獨(dú)立的研究對(duì)象，這與框架結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況有較大差異。本文從研究框架的整體抗震性能出發(fā)，設(shè)計(jì)了4個(gè)系列共15個(gè)試件，對(duì)梁腹板開孔鋼框架的整體受力性能進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與研究，提出了相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)建議。 本文在

2、考慮材料非線性、幾何非線性的基礎(chǔ)上，采用有限元法首次對(duì)梁腹板削弱鋼框架的整體受力性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究?；谝?guī)范“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)計(jì)原則，通過對(duì)框架梁截面腹板進(jìn)行適當(dāng)?shù)南魅?，以確保結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用時(shí)，塑性鉸遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)薄弱環(huán)節(jié)。作者通過變化開孔大小、開孔位置、孔心凈距以及對(duì)孔加長時(shí)，將各因素對(duì)試件整體受力性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究，重點(diǎn)分析了框架節(jié)點(diǎn)域、焊縫和削弱梁截面等關(guān)鍵部位的應(yīng)力分布，并對(duì)各系列框架的強(qiáng)度、剛度、延性及耗能性能進(jìn)

3、行了對(duì)比分析。研究結(jié)果表明：腹板開孔可顯著改善框架節(jié)點(diǎn)區(qū)的應(yīng)力分布，焊縫處的高三軸應(yīng)力狀態(tài)得到明顯改善，梁腹板削弱后梁上的塑性變形范圍較標(biāo)準(zhǔn)框架顯著擴(kuò)大；孔徑增大，可適當(dāng)改善結(jié)構(gòu)的耗能能力；開孔位置對(duì)結(jié)構(gòu)的耗能能力有明顯影響，開孔位置距柱翼緣較近的試件，其耗能能力較強(qiáng)；當(dāng)腹板開孔位置確定時(shí)，開孔可根據(jù)工程需要適當(dāng)向梁跨中加長，但不宜大于0.5倍梁高，開孔加長對(duì)框架的受力性能影響不大；當(dāng)開雙孔或多孔時(shí)，孔間凈距對(duì)框架的抗震性能影響不大。