鋼框架RBS節(jié)點(diǎn)的設(shè)計與工程應(yīng)用.pdf

1、翼緣削弱型(RBS)節(jié)點(diǎn)通過梁翼緣的局部削弱，迫使大震作用下塑性鉸偏離脆弱的節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)，達(dá)到塑性鉸外移的目的，從而減少節(jié)點(diǎn)脆性破壞的可能性，提高了節(jié)點(diǎn)的延性。然而采用RBS節(jié)點(diǎn)獲得更大塑性轉(zhuǎn)動能力的同時，必然會導(dǎo)致桿件單元剛度矩陣的降低，對整體框架的內(nèi)力和梁、柱的整體穩(wěn)定性都會產(chǎn)生一定的影響。本課題主要圍繞新型RBS節(jié)點(diǎn)，著重解決在RBS節(jié)點(diǎn)鋼框架中由于梁翼緣的局部削弱給整體框架所帶來的在結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及梁、柱穩(wěn)定性能方面的影響，并對鋼框架

2、采用RBS節(jié)點(diǎn)的工程實例進(jìn)行了設(shè)計和分析。本文主要研究工作如下：
　　(1)針對RBS節(jié)點(diǎn)的設(shè)計原理、節(jié)點(diǎn)削弱參數(shù)及相應(yīng)的取值原則，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)范原則-強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)域的設(shè)計規(guī)定以及相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，研究了鋼框架RBS節(jié)點(diǎn)的設(shè)計方法。
　　(2)研究了RBS節(jié)點(diǎn)的單元剛度矩陣。RBS節(jié)點(diǎn)梁單元的單元剛度系數(shù)比普通節(jié)點(diǎn)梁單元的剛度系數(shù)小，但各系數(shù)減小量不同；軸向剛度系數(shù)減小量最少，剪力次之，彎矩

3、最大。通過對六組不同跨度的鋼框架內(nèi)力進(jìn)行對比，得出RBS節(jié)點(diǎn)框架和普通節(jié)點(diǎn)框架，隨跨度的增大桿端內(nèi)力具有相同的變化規(guī)律；通過RBS節(jié)點(diǎn)與普通節(jié)點(diǎn)桿端內(nèi)力的差值的對比，得出隨著框架跨度的增大，RBS節(jié)點(diǎn)與普通節(jié)點(diǎn)桿端內(nèi)力基本上呈遞減的變化趨勢。
　　(3)研究了RBS節(jié)點(diǎn)對梁、柱穩(wěn)定性能的影響。通過普通節(jié)點(diǎn)柱和RBS節(jié)點(diǎn)柱計算長度系數(shù)的對比，得出，梁翼緣的局部削弱對框架柱的穩(wěn)定性能有較大程度的影響，在工程實際設(shè)計中應(yīng)考慮由于梁翼緣局

4、部削弱對框架柱穩(wěn)定性能的不利影響。通過普通節(jié)點(diǎn)梁和RBS節(jié)點(diǎn)梁臨界彎矩的對比，得出梁翼緣局部削弱對框架梁整體穩(wěn)定性能具有較大程度的影響。同時，RBS框架梁在不同荷載作用下的臨界彎矩值也有所不同，在純彎曲荷載作用下的梁的臨界彎矩值最大，集中荷載作用次之，框架梁在均布荷載作用下的臨界彎矩最??；在實際工程設(shè)計中可較為保守的采用均布荷載作用下梁臨界彎矩的計算公式對梁的整體穩(wěn)定性能進(jìn)行驗算。
　　(4)針對某鋼框架工程設(shè)計實例，按8度抗震設(shè)