鋼框架變截面柱異型節(jié)點抗震性能及含該類節(jié)點柱計算長度分析.pdf

1、目前,隨著鋼結構應用的深入,大型工業(yè)建筑、高層民用建筑的發(fā)展,異型節(jié)點應運而生。對于異型節(jié)點,我國現(xiàn)行規(guī)范沒有明確的可用公式和構造措施,依靠的僅是工程實踐經(jīng)驗。近幾年,已有對變截面梁異型節(jié)點抗震性能的理論研究,而變截面柱異型節(jié)點的抗震性能還有待研究。
　　為此本文運用ANSYS首先建立異型節(jié)點有限元模型與節(jié)點試驗結果進行比較分析,驗證試驗結果的合理性及有限元模擬的可行性,同時建立6條應力路徑對異型節(jié)點的應力分布進行分析;然后在試驗

2、的基礎上,建立一系列的異型節(jié)點有限元模型,以軸壓比,鋼材強度,柱截面高度比(簡稱“柱高比”)為控制參數(shù),研究這三個控制參數(shù)對異型節(jié)點構件承載能力的影響;另外考慮柱頂受同一豎向荷載作用時,異型節(jié)點鋼材強度和柱高比對承載力的影響,通過這部分的分析補充擴展試驗控制參數(shù)的影響;最后推導了含異型節(jié)點鋼框架變截面柱的等效剛度公式,對有側移的鋼框架柱的計算長度系數(shù)公式進行修正,并對節(jié)點處不同柱高比的鋼框架柱的計算長度系數(shù)進行比較,同時與規(guī)范的計算長度

3、系數(shù)作比較分析。
　　研究表明,有限元模擬分析是準確有效的,異型節(jié)點具有良好的抗震性能,適用于實際工程;各控制參數(shù)對異型節(jié)點構件承載力的影響是節(jié)點構件的承載力隨軸壓比的提高而降低,同一軸壓比下承載力變化與柱高比不呈線性關系,鋼材強度高的異型節(jié)點構件承載力隨著軸壓比的增大而降低的幅度要大于鋼材強度低的節(jié)點;含異型節(jié)點鋼框架柱的修正計算長度系數(shù)和相應修正的臨界力Pcr與規(guī)范中的計算值相差不大,說明對不考慮P效應的上下柱變截面異型節(jié)點有