長圓孔腹板耗能梁段滯回性能研究.pdf

1、耗能梁段是偏心支撐框架結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，小震作用下，耗能梁段保持彈性狀態(tài)，保證了結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度;大震作用下，耗能梁段先于梁、柱及其余構(gòu)件進(jìn)入塑性，形成塑性鉸耗散地震能量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全，通過替換已損壞的耗能梁段，可實(shí)現(xiàn)震后結(jié)構(gòu)功能的快速恢復(fù)。
　　循環(huán)荷載作用下，設(shè)置加勁肋的耗能梁段往往由于加勁肋與腹板之間的焊縫發(fā)生破壞而喪失承載力，為了改善這一情況，本文提出不設(shè)置加勁肋腹板開長圓孔型的耗能梁段，腹板開孔后耗能梁段

2、可較早的進(jìn)入塑性耗散地震早期能量，一方面不設(shè)置加勁肋可消除加勁肋與翼緣或者腹板焊縫的不利影響;另一方面對(duì)耗能梁段腹板削弱后，耗能梁段的薄弱部位可實(shí)現(xiàn)偏離連接節(jié)點(diǎn)或焊縫節(jié)點(diǎn)區(qū)，避免了節(jié)點(diǎn)區(qū)過早破壞，有效提高了連接節(jié)點(diǎn)及其余構(gòu)件的安全。
　　本文應(yīng)用ABAQUS有限元軟件對(duì)長圓孔腹板耗能梁段不同參數(shù)下的滯回性能和破壞形態(tài)進(jìn)行模擬分析，并提出了長圓孔腹板耗能梁段的初始抗側(cè)剛度及極限承載力計(jì)算方法。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)參考

3、相關(guān)規(guī)范和國內(nèi)外文獻(xiàn)，選取長圓孔腹板耗能梁段相關(guān)參數(shù)，并設(shè)計(jì)了6個(gè)不同參數(shù)的系列試件。
　　(2)運(yùn)用ABAQUS有限元軟件建立各試件的模型，通過對(duì)比已有相關(guān)試驗(yàn)的滯回曲線和骨架曲線，驗(yàn)證了有限元建模方法的正確性。
　　(3)對(duì)6個(gè)系列試件的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線、延性、抵抗面外變形能力以及耗能能力方面進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:耗能梁段腹板開孔后可在較小的位移下實(shí)現(xiàn)屈服，提前進(jìn)入塑性耗能。腹板開孔后應(yīng)力應(yīng)變集中于孔端，耗

4、能梁段端部應(yīng)力應(yīng)變明顯減小，有效提高了連接節(jié)點(diǎn)的安全。孔間柱寬厚比ζ是決定耗能梁段抵抗面外變形能力的重要因素，孔間柱長寬比β是決定耗能梁段承載力的決定性因素。通過合理的參數(shù)設(shè)計(jì)，長圓孔腹板耗能梁段可實(shí)現(xiàn)腹板屈曲前，孔間柱肢端充分實(shí)現(xiàn)塑性屈服。
　　(4)參考相關(guān)文獻(xiàn)，考慮了翼緣對(duì)耗能梁段剛度和承載力的影響并提出了其初始抗側(cè)剛度和承載力計(jì)算方法，通過與有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果顯示:有限元結(jié)果與理論計(jì)算值較為接近，該公式具有較高的