肋板及翼緣板加強節(jié)點抗震性能有限元分析.pdf

1、傳統(tǒng)的梁柱連接節(jié)點在地震中易發(fā)生脆性破壞，在美國和日本的兩次地震后，各國學者通過理論分析和試驗研究提出了一種新型節(jié)點——加強型節(jié)點。加強型節(jié)點是一種典型的將塑性鉸外移的節(jié)點形式，加強型節(jié)點包括:板式加強節(jié)點、肋板加強節(jié)點、腋板加強節(jié)點等。本文的研究集中在非對稱和對稱肋板加強、翼緣板加強等三種加強型節(jié)點，主要內(nèi)容包括:
　　1、在國內(nèi)外對肋板及翼緣板加強節(jié)點研究的基礎上，參考美國鋼結(jié)構(gòu)設計指南AISCDesignGuide12、美國

2、規(guī)范FEMA-350建立了有限元模型，分析了模型在低周往復荷載作用下的各項抗震性能，并與試驗結(jié)果相互對比。結(jié)果表明，二者各方面的抗震性能基本吻合，驗證了試驗研究的有效性與有限元分析的正確性。
　　2、在以上分析的基礎上，建立了肋板及翼緣板長度變化的三組與肋板高度、厚度變化的各兩組共43個有限元模型，將有限元模擬結(jié)果分別從應力發(fā)展和變形規(guī)律、滯回性能、骨架曲線與承載力、延性性能和耗能能力等方面對肋板及翼緣板幾何尺寸改變時節(jié)點抗震性能

3、的影響進行了詳細的分析。結(jié)果表明，各有限元模型都能使塑性鉸有效地外移;增加肋板及翼緣板長度可以提高節(jié)點的極限承載力并提升節(jié)點的滯回性能，但會降低節(jié)點的延性和耗能能力，而且肋板及翼緣板長度太長或太短都對節(jié)點域的應力發(fā)展不利，所以建議肋板及翼緣板長度取值為0.7倍梁高;增加肋板高度雖然可使節(jié)點域的受力情況更理想，但是肋板較高的節(jié)點在延性和耗能能力方面并不理想，而且節(jié)點極限承載力、滯回性能的提升也并不明顯，過高的肋板也會露出上層混凝土樓板，影

4、響美觀，所以建議肋板高度取值為0.55倍肋板長度;增加肋板厚度可使節(jié)點受力性能更好，但是在節(jié)點的延性性能和耗能能力方面，肋板較厚的試件表現(xiàn)并不理想，而且過厚的肋板會增大節(jié)點焊接殘余應力，使節(jié)點造成質(zhì)量缺陷，也會加大焊接的難度，所以建議肋板厚度（雙肋板則取總厚度）取值為1.5倍梁翼緣厚度。
　　3、針對有限元分析結(jié)果，進行了非對稱肋板加強節(jié)點、對稱肋板加強節(jié)點、翼緣板加強節(jié)點等三種節(jié)點之間各方面抗震性能的綜合對比分析。結(jié)果表明，對稱