梁端加腋型節(jié)點(diǎn)域箱形加強(qiáng)式工字形柱弱軸連接單調(diào)荷載試驗(yàn)研究.pdf

1、歷次地震中大量鋼框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)的脆性破壞,揭示了鋼框架傳統(tǒng)連接的弊端,改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)的研究主要集中在強(qiáng)軸方向,而柱采用工字形截面的鋼框架弱軸連接不僅和強(qiáng)軸一樣重要,而且理論分析和設(shè)計(jì)更為困難,現(xiàn)行規(guī)范也沒有具體的設(shè)計(jì)規(guī)定。于是,長(zhǎng)安大學(xué)盧林楓副教授發(fā)明了一種節(jié)點(diǎn)域箱形加強(qiáng)式梁柱弱軸連接節(jié)點(diǎn),并對(duì)此展開研究。本文基于這種新型連接,針對(duì)傳統(tǒng)的弱軸剛性節(jié)點(diǎn)難以達(dá)到塑性變形的不足,提出了新型梁柱弱軸連接梁端加腋型節(jié)點(diǎn),并選擇邊框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)研究

2、以探尋其基本力學(xué)性能,同時(shí)考察了組合樓板的存在對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響。
　　本文共設(shè)計(jì)了4個(gè)足尺模型試件,其中兩個(gè)為梁端未經(jīng)任何處理的普通弱軸連接節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的帶組合樓板節(jié)點(diǎn),另外兩個(gè)為梁下翼緣加腋的加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的帶組合樓板節(jié)點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范并參考美國(guó)規(guī)范FEMA351對(duì)試件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。
　　通過梁端單調(diào)加載試驗(yàn)得到各個(gè)試件的荷載-位移曲線、彎矩-轉(zhuǎn)角曲線、節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力-變形曲線等重要曲線,重點(diǎn)考察了各試件的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛

3、度、屈服位移、極限荷載、塑性轉(zhuǎn)角及延性等基本力學(xué)指標(biāo),并進(jìn)行了剛度分類,同時(shí)對(duì)比分析了節(jié)點(diǎn)域、蒙皮板以及沿梁寬度和長(zhǎng)度方向等關(guān)鍵部位的應(yīng)力應(yīng)變分布情況,得出主要結(jié)論如下:
　　1.梁端加腋可以有效控制塑性鉸的形成位置,增加初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,降低梁柱對(duì)接焊縫應(yīng)力,節(jié)點(diǎn)的極限承載力提高了41.2％。
　　2.四個(gè)試件的最大塑性轉(zhuǎn)角均大于0.03rad,轉(zhuǎn)角延性都大于4,具有較好的變形和塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,能夠滿足抗震設(shè)計(jì)的要求。
　

4、　3.該新型弱軸連接形式在節(jié)點(diǎn)域進(jìn)行了局部箱形加強(qiáng),改善了節(jié)點(diǎn)域的受力性能,雖然節(jié)點(diǎn)域發(fā)生了一定的剪切變形,但卻表現(xiàn)出了強(qiáng)節(jié)點(diǎn)域的特性。
　　4.根據(jù)歐洲規(guī)范EC3中關(guān)于節(jié)點(diǎn)剛度的分類標(biāo)準(zhǔn)可以判定加腋型節(jié)點(diǎn)試件屬于剛性連接,而普通連接節(jié)點(diǎn)試件在有側(cè)移框架時(shí)屬于半剛性連接。
　　5.本文設(shè)計(jì)的樓板形式由于板內(nèi)鋼筋錨固不足,沒有很好的發(fā)揮其與鋼框架的組合作用,因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮樓板的組合作用。
　　上述研究成果