低周反復(fù)荷載作用下鋼框架梁端擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和建筑業(yè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)憑借其優(yōu)良的延性和耗能能力，已經(jīng)在建筑行業(yè)占據(jù)一席之地。在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，梁柱節(jié)點(diǎn)的連接設(shè)計(jì)占有舉足輕重的地位，它是保證結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的基礎(chǔ)和前提。1994年美國(guó)Northridge地震和1995年日本Kobe地震就在鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)位置產(chǎn)生了很多脆性裂紋，并未達(dá)到預(yù)期的延性破壞。傳統(tǒng)的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)理論與方法遭到質(zhì)疑，新型延性節(jié)點(diǎn)的抗震性能成為研究熱點(diǎn)，其核心思想是將塑性鉸外移，避免脆斷。本文針

2、對(duì)梁端擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)展開探究，主要開展了以下研究工作:
　　(1)對(duì)兩類擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)和普通型節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)研究。探討各試件的破壞模式及變形規(guī)律，并對(duì)試件的滯回性能、骨架曲線、承載能力、延性性能和耗能能力等抗震性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:各試件塑性鉸位置均在距離梁端一定范圍內(nèi)產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了塑性鉸外移的目的;凸弧擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)的整體力學(xué)性能要明顯優(yōu)于凹弧擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn);普通型節(jié)點(diǎn)塑性鉸位置較其它試件偏小，延性系數(shù)也較小，

3、且節(jié)點(diǎn)處易出現(xiàn)應(yīng)力集中。
　　(2)利用ABAQUS軟件建立三維數(shù)值計(jì)算模型，對(duì)試件進(jìn)行抗震性能分析。將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明:二者的破壞形態(tài)、荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、承載力及延性系數(shù)、剛度退化曲線等基本吻合;同時(shí)，分析各試件沿梁翼緣長(zhǎng)度和寬度方向的應(yīng)力分布規(guī)律，探究塑性鉸出現(xiàn)的范圍。
　　(3)基于試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)擴(kuò)翼型節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行參數(shù)化分析。深入探討梁端擴(kuò)翼加強(qiáng)段長(zhǎng)度la、擴(kuò)翼過渡段長(zhǎng)度