仿古建筑方鋼管柱與圓鋼管柱連接抗震性能試驗(yàn)及ABAQUS有限元分析.pdf

1、仿古建筑傳承了中國(guó)古建筑造型優(yōu)美、大氣磅礴的特點(diǎn)，在實(shí)際工程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。柱是仿古建筑的重要組成部分，其外形和傳統(tǒng)古建筑柱的外形保持一致。仿古建筑方鋼管柱與圓鋼管柱連接的上、下柱采用了不同的截面形式，其連接構(gòu)造、傳力方式與現(xiàn)代建筑常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)有很大不同，至今缺乏系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和理論分析，目前尚無(wú)針對(duì)此類構(gòu)件的設(shè)計(jì)規(guī)范可供借鑒。
　　本文設(shè)計(jì)并制作了4個(gè)縮尺比例為1/1.5的柱連接模型，通過(guò)施加恒定軸壓比的豎向荷載和低周

2、往復(fù)水平荷載，對(duì)柱連接模型進(jìn)行加載破壞試驗(yàn)。觀察了試件的受力過(guò)程及破壞形態(tài)，得到了柱端荷載-位移滯回曲線和骨架曲線，分析了試件類型、軸壓比對(duì)試件的破壞模式、滯回性能、剛度、承載力、延性、耗能能力等的影響。結(jié)果表明：仿古建筑方鋼管柱與圓鋼管柱連接的破壞模式主要是方鋼管柱翼緣根部周圍焊縫的開(kāi)裂；滯回曲線飽滿，剛度退化小，承載能力高，破壞時(shí)試件的位移延性系數(shù)介于4.17～4.97，等效黏滯阻尼系數(shù)介于0.445～0.537，具有很好的耗能能力

3、及抗震性能。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，利用ABAQUS軟件對(duì)其受力性能進(jìn)行了非線性有限元分析，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。兩者吻合較好。在此基礎(chǔ)上，研究了軸壓比、鋼材屈服強(qiáng)度、方鋼管板件寬厚比等參數(shù)對(duì)柱連接的承載力、剛度和延性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，隨軸壓比的增大，試件的水平承載力和剛度降低，位移延性呈升高的趨勢(shì)；隨鋼材屈服強(qiáng)度的增加，試件的水平承載力和剛度提高，位移延性呈降低的趨勢(shì)；隨方鋼管板件寬厚比的增加，試件的水平承載力和剛度降