考慮長周期地震動作用影響鋼結構梁柱節(jié)點損傷退化行為研究.pdf

1、強震作用下高層或超高層鋼結構的構件或節(jié)點在累積塑性變形影響下強度及剛度均可能發(fā)生退化，甚至影響結構的整體受力性能。現行抗震規(guī)范對于多遇地震及結構響應持續(xù)時間較短的強震作用適用性較好，而對于長周期地震動作用，以目前的結構、構件或節(jié)點的抗震設計可能會存在一定的局限性。
　　長周期地震動一般指卓越周期從幾秒到十幾秒的遠場地震動，其特點是峰值加速度較低，持續(xù)時間較長，長周期成分豐富。由于高層、超高層建筑物的自振周期長，因此在遭遇長周期成分

2、突出的地震時會遭受嚴重破壞。在具有持時長特點的長周期地震動作用下，現有高層特別是超高層結構的累積塑性變形能力尚不確定，探索考慮長周期地震動影響的構件或節(jié)點損傷累積退化行為是一重要的學術課題。
　　本文以已有試驗中的鋼結構梁柱節(jié)點試件為研究對象，利用ABAQUS有限元軟件建立三維有限元模型，采用Fortran語言編寫Chaboche用戶材料子程序UMAT，并進行對應試驗加載制度下的數值模擬分析，以驗證用戶材料子程序UMAT編寫的合理

3、性、精確性;并運用自編Chaboche非線性隨動硬化模型擴展子程序，通過施加含持續(xù)位移幅值的多種加載制度，研究節(jié)點的滯回性能、退化特性、滯圖耗能以及屈曲性熊等，以明確考慮長周期地震動作用影響的節(jié)點損傷退化特征。主要研究工作和成果如下:
　　1.Chaboche非線性隨動硬化模型的確立。基于Chaboche模型的相關公式及積分算法，利用ABAQUS用戶材料子程序UMAT二次開發(fā)技術，編寫出Chaboche非線性隨動硬化子程序。并對已

4、有無焊孔粱柱節(jié)點試驗進行有限元擬靜力分析，所編制UMAT材料子程序的準確性得以驗證。
　　2.Chaboche非線性混合硬化模型（MⅨ模型）在計算精度方面的貢獻。在傳統(tǒng)Chaboche模型基礎上編寫非線性混合硬化模型（MIX模型）擴展子程序，分析結果通過已有無焊孔梁柱節(jié)點試驗進行驗證，結果表明:從運用MIX模型的模擬結果看節(jié)點極限承載力方面的精度更好。
　　3.含大位移幅值循環(huán)的多種加載制度下的無焊孔梁柱節(jié)點擬靜力有限元分析