鋼框架地震響應的Push-over模擬及加腋梁柱焊接節(jié)點抗震性能研究.pdf

1、美國北嶺和日本阪神震害教訓提示：鋼框架結構梁柱節(jié)點中的焊縫是地震中易發(fā)生脆斷的薄弱環(huán)節(jié)。在鋼結構的設計與建造過程中，除了應注意選用韌性好的焊接材料外，還要注意從結構設計上設法降低焊縫的應力，注意使塑性鉸遠離節(jié)點焊縫區(qū)，以對焊縫實施有效保護。本文針對焊縫受力狀態(tài)研究了節(jié)點構造對梁柱焊接節(jié)點抗震性能的影響。使用SAP2000N/L具有的推倒(push-over)分析功能模擬了某四層鋼框架結構的地震響應，使該結構達到抵抗7度地震的要求，同時確

2、定了在給定結構頂點位移的條件下結構中各桿件的內(nèi)力及屈服順序。隨后以SAP2000N/L分析結果為計算邊界條件，用ANSYS的三維實體單元分彈性和彈塑性兩種情況分析了在地震水平載荷作用下兩種標準節(jié)點、兩種RBS節(jié)點及加腋加強型等不同構造梁柱焊接節(jié)點焊接區(qū)應力的分布情況，分下翼緣改進及上、下翼緣改進兩種不同的節(jié)點改進方式展開了討論，同時也探討了加腋節(jié)點的力學機制、破壞特點及其抗震性能。 研究結果表明：用push-over方法能獲得在

3、地震水平載荷作用下結構中每個桿件的受力狀態(tài)及其屈服過程，能發(fā)現(xiàn)結構中的薄弱部位，評價結構是否滿足抗震設防要求。梁柱焊接節(jié)點構造對梁翼緣焊縫的承載環(huán)境有明顯的影響。狗骨型、槽型一類的RBS節(jié)點能有效降低梁翼緣焊縫處的應力集中，提高節(jié)點柔性。加腋節(jié)點能提高節(jié)點的承載能力，使節(jié)點表現(xiàn)出更好的柔性，梁翼緣焊縫得到有效的保護。 焊接腋梁明顯改變了梁的剪力轉移機制，從而降低了結構對梁翼緣焊縫韌性要求。腋梁的加入改變了節(jié)點的應力分布，減小了梁