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文檔簡介
1、鋼框架梁翼緣削弱型節(jié)點(diǎn)(RBS)是將塑性鉸外移的一種典型節(jié)點(diǎn)形式,在距梁端一定距離將梁的上下翼緣進(jìn)行削弱,迫使塑性鉸的位置離開受力復(fù)雜且脆弱的焊縫外移至梁上,達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)脆性破壞可能性、提高節(jié)點(diǎn)延性的目的。本文針對梁翼緣圓弧式削弱型節(jié)點(diǎn)開展了試驗(yàn)和數(shù)值分析兩方面的研究工作。
研究了圓弧式削弱型節(jié)點(diǎn)在循環(huán)荷載作用下的節(jié)點(diǎn)延性和滯回性能,共進(jìn)行了6個(gè)大比例尺模型的擬靜力加載試驗(yàn),其中5個(gè)模型用于研究梁翼緣的削弱深度、削弱長度以
2、及削弱起始點(diǎn)位置對RBS節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)、極限荷載、最大塑性轉(zhuǎn)角等特性。作為比較,還進(jìn)行了一個(gè)普通全焊接節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,RBS節(jié)點(diǎn)與普通型梁柱節(jié)點(diǎn)相比較,具有良好的塑性變形能力和耗能性能。RBS節(jié)點(diǎn)試件的滯回曲線豐滿,滯回環(huán)面積比較大;而普通型節(jié)點(diǎn)試件的滯回曲線顯得扁長、不豐滿。試驗(yàn)中5個(gè)節(jié)點(diǎn)的塑性轉(zhuǎn)角都大于0.04tad,延性系數(shù)大于4.0,達(dá)到了抗彎鋼框架連接塑性轉(zhuǎn)角不小于0.03tad,延性系數(shù)不小于4.0的要求。分析結(jié)果
3、表明:RBS節(jié)點(diǎn)比傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有更強(qiáng)的耗能能力,可以在梁翼緣削弱區(qū)域形成塑性鉸,避免梁根部應(yīng)力發(fā)展導(dǎo)象梁柱連接焊縫出現(xiàn)脆性破壞,有利于實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)中“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的思想。
采用ANSYS有限元軟件對全焊接翼緣削弱型(RBS)節(jié)點(diǎn)試件和普通焊接節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了循環(huán)荷載以及靜力荷載作用下的有限元分析計(jì)算。循環(huán)荷載作用下有限元分析的主要內(nèi)容為:對試驗(yàn)中測試的六個(gè)試件建立了計(jì)算模型,進(jìn)行了循環(huán)荷載作用下的三維非線性有限元分析,系統(tǒng)分
4、析了梁翼緣削弱參數(shù)對翼緣削弱型節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。討論了梁翼緣的削弱深度、削弱長度、削弱起始位置不同對試件破壞形態(tài)、極限荷載、最大塑性轉(zhuǎn)角、滯回性能等影響,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析。靜力荷載作用下有限元分析的主要內(nèi)容為:對1 7個(gè)RBS節(jié)點(diǎn)試件和1個(gè)普通節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了靜力荷載作用下的三維非線性有限元分析。重點(diǎn)分析討論了梁翼緣削弱后梁應(yīng)力分布規(guī)律以及翼緣削弱對試件承載力的影響,探討了梁端塑性鉸外移的有效性,討論了削弱起始位移、削弱長度、
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