鋼框架擴翼型節(jié)點和狗骨式節(jié)點斷裂特性分析.pdf

1、長期以來傳統(tǒng)梁柱剛性連接節(jié)點通常被認為具有良好的抗震性能，然而在美國北嶺地震和日本阪神地震中，大量的焊接鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點出現(xiàn)了脆性斷裂，并未表現(xiàn)出入們所期待的延性。震后學者們提出了基于梁端塑性鉸外移的新型節(jié)點形式并進行了大量研究，但大都是從抗震性能方面考慮新型節(jié)點的設(shè)計，針對斷裂可能的影響考慮相對較少。為了改善傳統(tǒng)節(jié)點的力學性能，本文以擴翼型節(jié)點和狗骨式節(jié)點為研究對象，結(jié)合滯回性能及斷裂可能對節(jié)點擴翼參數(shù)和削弱參數(shù)的設(shè)計進行了分析探討。<

2、br>　　本文針對擴翼型節(jié)點和狗骨式節(jié)點，分別建立了不同參數(shù)改變時的三維有限元模型，通過在梁端施加往復循環(huán)荷載，利用應力三軸度、等效塑性應變指數(shù)和開裂指數(shù)對節(jié)點薄弱部位進行了開裂可能分析，并結(jié)合滯回性能對節(jié)點參數(shù)取值范圍給出了建議值。此外本文基于金屬疲勞理論和延性開裂理論，對擴翼型節(jié)點和狗骨式節(jié)點梁柱翼緣對接焊縫端部這一開裂薄弱位置初始裂紋的開展進行了定量計算，從裂紋開展的角度分析了擴翼參數(shù)和削弱參數(shù)的變化對裂紋開展的影響。
　　

3、本文針對上述內(nèi)容的研究結(jié)果表明:擴翼型節(jié)點的擴翼直線段及圓弧段長度改變對節(jié)點的滯回性能影響較小，但其取值過小或過大都會增大焊縫通過孔處的開裂可能，同時造成焊縫端部的裂紋開展速率增大導致節(jié)點易出現(xiàn)宏觀裂紋，擴翼寬度越寬，越能抑制焊縫裂紋的開展;狗骨式節(jié)點的削弱區(qū)段離柱翼緣越遠，塑性鉸外移效果越好，但不利于節(jié)點的抗斷，削弱長度和削弱深度越大，連接焊縫端部的裂紋開展速率越緩，節(jié)點發(fā)生開裂的機率越低，但會使節(jié)點的承載力損失增大。
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