低周反復荷載作用下鋼框架梁端擴翼型節(jié)點的試驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟和建筑業(yè)的快速發(fā)展，鋼結構憑借其優(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。在鋼結構工程設計中，梁柱節(jié)點的連接設計占有舉足輕重的地位，它是保證結構安全性、可靠性的基礎和前提。1994年美國Northridge地震和1995年日本Kobe地震就在鋼結構梁柱節(jié)點位置產(chǎn)生了很多脆性裂紋，并未達到預期的延性破壞。傳統(tǒng)的梁柱節(jié)點設計理論與方法遭到質(zhì)疑，新型延性節(jié)點的抗震性能成為研究熱點，其核心思想是將塑性鉸外移，避免脆斷。本文針

2、對梁端擴翼型節(jié)點展開探究，主要開展了以下研究工作:
　　(1)對兩類擴翼型節(jié)點和普通型節(jié)點試件進行低周反復荷載作用下的試驗研究。探討各試件的破壞模式及變形規(guī)律，并對試件的滯回性能、骨架曲線、承載能力、延性性能和耗能能力等抗震性能指標進行對比分析。研究結果表明:各試件塑性鉸位置均在距離梁端一定范圍內(nèi)產(chǎn)生，實現(xiàn)了塑性鉸外移的目的;凸弧擴翼型節(jié)點的整體力學性能要明顯優(yōu)于凹弧擴翼型節(jié)點;普通型節(jié)點塑性鉸位置較其它試件偏小，延性系數(shù)也較小，

3、且節(jié)點處易出現(xiàn)應力集中。
　　(2)利用ABAQUS軟件建立三維數(shù)值計算模型，對試件進行抗震性能分析。將數(shù)值模擬結果與試驗結果進行對比，結果表明: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，分析各試件沿梁翼緣長度和寬度方向的應力分布規(guī)律，探究塑性鉸出現(xiàn)的范圍。
　　(3)基于試驗研究和數(shù)值模擬結果，對擴翼型節(jié)點試件進行參數(shù)化分析。深入探討梁端擴翼加強段長度la、擴翼過渡段長度