鋼框架H型鋼梁-RHS柱新型節(jié)點(diǎn)抗震性能研究.pdf

1、在框架結(jié)構(gòu)中，鋼梁一般都采用H型鋼，鋼柱大多也采用H型鋼，很少采用鋼管，主要原因是后者梁柱節(jié)點(diǎn)連接比較困難。但是鋼管柱框架的經(jīng)濟(jì)性比采用H型鋼柱的好得多，尤其在住宅建筑中，采用矩形鋼管柱（簡(jiǎn)稱(chēng)“RHS柱”）不僅可以減少用鋼量，而且便于構(gòu)建美觀的室內(nèi)環(huán)境。研究H型鋼梁與RHS柱的連接節(jié)點(diǎn)，有很強(qiáng)的實(shí)用意義。 本文對(duì)現(xiàn)有連接形式做出改進(jìn)，提出了適合于住宅結(jié)構(gòu)的鋼框架H型鋼梁-RHS柱的新型節(jié)點(diǎn)。該新型節(jié)點(diǎn)主要通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)域局部加強(qiáng)，以

2、實(shí)現(xiàn)梁端塑性較外移，進(jìn)而提高節(jié)點(diǎn)抗震性能。本文采用非線性有限元分析、理論分析、試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)新型節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了比較系統(tǒng)的分析與研究。 首先，設(shè)計(jì)了一組新型節(jié)點(diǎn)，利用非線性有限元程序ANSYS，分別對(duì)它們進(jìn)行了單向靜力加載和低周反復(fù)加載下的模擬分析，探討了新型節(jié)點(diǎn)的滯回性能、極限承載能力、關(guān)鍵部位應(yīng)力分布規(guī)律及節(jié)點(diǎn)破壞模式等，分析了不同構(gòu)造對(duì)節(jié)點(diǎn)連接性能的影響。有限元分析結(jié)果表明，新型節(jié)點(diǎn)是一種有效的節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)形式，

3、可以顯著地提高節(jié)點(diǎn)的屈服承載力和極限承載力，并具有良好的延性和耗能性能。 其次，本文制作了一組新型節(jié)點(diǎn)的足尺試件，對(duì)其進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了有限元對(duì)新型節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究結(jié)果，進(jìn)一步證明了新型節(jié)點(diǎn)是一種有效的節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)形式，它改善了梁翼緣的應(yīng)力分布、節(jié)點(diǎn)的滯同性能和破壞模式。在嚴(yán)格焊縫工藝的情況下，新型節(jié)點(diǎn)可以使翼緣上應(yīng)力峰值從梁根部的焊縫移至加強(qiáng)端外側(cè)，降低了連接焊縫發(fā)生脆性破壞的可能性，并達(dá)到塑性鉸位置向梁中偏移的