半剛性連接平面鋼框架抗震性能研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)因具有自重輕、便于安裝、施工方便、周期短、抗震能力強(qiáng)、比較環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外正加強(qiáng)研究和推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑系統(tǒng)。梁柱節(jié)點(diǎn)連接在鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接中起重要作用，主要傳遞梁柱的剪力和彎矩，連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的整體受力性能有直接關(guān)系。節(jié)點(diǎn)連接根據(jù)節(jié)點(diǎn)具有剛度的不同可將其分為三種類(lèi)型：理想的剛性連接、完全鉸接連接和半剛性連接。剛接連接允許節(jié)點(diǎn)傳遞彎矩而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而鉸接連接不能傳遞彎矩但允許節(jié)點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)角，半剛性連接節(jié)點(diǎn)既能傳遞彎矩又可

2、以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，其具備剛接和鉸接的優(yōu)勢(shì)性能。大量試驗(yàn)和理論研究得出焊接剛性節(jié)點(diǎn)連接的延性差，易發(fā)生脆性破壞，且施工難度較大；鉸接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，但是具有的剛度和耗能能力較差，不利于抗震結(jié)構(gòu)；而半剛性連接節(jié)點(diǎn)彌補(bǔ)了剛接和鉸接的不足，其性能與現(xiàn)實(shí)工程更加符合。連接件通過(guò)高強(qiáng)螺栓將梁柱連在一起組成半剛性連接節(jié)點(diǎn)，并且半剛性連接根據(jù)連接件的不同，可分以下幾種：角鋼連接，雙腹板頂?shù)捉卿撨B接，平齊端板連接，矮端板連接，延伸端板連接，T型鋼連接等，其

3、中T型鋼半剛性連接具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便快捷、傳力路線(xiàn)明確、造價(jià)相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，在工程中受到了廣泛應(yīng)用。
　　目前國(guó)內(nèi)外對(duì)半剛性連接已進(jìn)行了大量的研究，而這些研究大多集中在半剛性連接節(jié)點(diǎn)的性能研究方面，對(duì)半剛性連接鋼框架的整體性能研究較少，同時(shí)我國(guó)規(guī)范對(duì)如何設(shè)計(jì)半剛性連接沒(méi)有做出相關(guān)規(guī)定，在設(shè)計(jì)方面缺乏相關(guān)規(guī)范指導(dǎo)，這是半剛性連接鋼框架的研究和應(yīng)用受到阻力的原因之一。已有研究者對(duì)雙腹板頂?shù)捉卿摪雱傂赃B接鋼框架的抗震性能進(jìn)行了研

4、究，主要利用有限元軟件和擬動(dòng)力試驗(yàn)方法對(duì)鋼框架進(jìn)行加載分析，利用擬靜力試驗(yàn)對(duì)半剛性連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，而幾乎沒(méi)有對(duì)半剛性連接整體鋼框架進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，特別是T型鋼半剛性連接的試驗(yàn)研究甚少。
　　本文利用擬動(dòng)力試驗(yàn)和擬靜力試驗(yàn)對(duì)T型鋼連接平面鋼框架進(jìn)行抗震性能研究，是河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目《半剛性連接鋼框架的抗震性能研究》的子課題，主要是研究T型鋼連接平面鋼框架在EL-Centro波和Northridge波兩種地震波作用下的應(yīng)變變化，位移

5、反應(yīng)，加速度反應(yīng)，層間位移角，荷載反應(yīng)以及在低周反復(fù)荷載作用下荷載-位移滯回性能，耗能系數(shù)、延性性能和破壞機(jī)理等，分析T型鋼連接平面鋼框架在循環(huán)荷載作用下構(gòu)件塑性鉸出現(xiàn)的順序和耗能機(jī)制，從而得出T型鋼連接鋼框架的抗震性能。試驗(yàn)結(jié)果表明T型鋼連接鋼框架在加載時(shí)，首先T型鋼連接件出現(xiàn)塑性鉸，發(fā)生屈服破壞，柱子的應(yīng)變最小，最后發(fā)生屈服，致使鋼框架破壞，T型鋼連接鋼框架的滯回環(huán)飽滿(mǎn)，面積較大，耗能性能較好，具有較好的延性性能和抗震性能，適用于抗