【摘要】：在美國北嶺地震和日本阪神地震中,大量的鋼框架剛性節(jié)點因延性較差出現(xiàn)了脆性破壞。對剛性連接節(jié)點的抗震性能產(chǎn)生的懷疑,使抗震性能更好的半剛性連接逐漸成為學(xué)術(shù)界和工程界的研究熱點之一。頂?shù)捉卿撨B接是一種典型的半剛性連接,但目前的研究多集中在工字形柱的強軸連接,弱軸連接則相對較少。因此,開展對工字形柱弱軸頂?shù)捉卿撨B接抗震性能的研究具有重要的理論意義和實際工程應(yīng)用價值。采用有限元程序ABAQUS對箱形節(jié)點域工字形柱弱軸頂?shù)捉卿撨B接進行了非線性模擬分析,研究了該連接在低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能。首先通過與傳統(tǒng)弱軸頂?shù)捉卿撨B接的對比,得出箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接的優(yōu)缺點;而后,系統(tǒng)地研究了角鋼厚度、角鋼肢長、受拉螺栓到梁翼緣的距離、柱軸壓比、蒙皮板厚度以及梁截面高度等參數(shù)對于連接節(jié)點抗震性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):(1)箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點屬于典型的半剛性節(jié)點,但該連接的強度和剛度較弱。節(jié)點的變形主要是頂或底角鋼拉伸變形,最終的破壞表現(xiàn)為頂或底角鋼水平肢與梁翼緣相接觸的區(qū)域塑性變形較大。(2)箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接與傳統(tǒng)弱軸頂?shù)捉卿撨B接相比,連接的承載力、剛度、延性和耗能能力等均有所提高;另一方面,箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接用蒙皮板來代替柱腹板與角鋼連接,將力直接傳遞給了柱翼緣,避免了柱腹板的破壞,改善了節(jié)點的受力性能。(3)角鋼厚度、受拉螺栓到梁翼緣的距離、蒙皮板厚度以及梁截面高度對箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接的抗震性能影響較大。角鋼厚度的增加可以提高節(jié)點的承載力、剛度,但降低了延性和耗能能力;受拉螺栓到梁翼緣的距離的增加可以提高節(jié)點延性,但明顯降低了節(jié)點承載力、剛度以及耗能能力;蒙皮板厚度的增加可以明顯提高節(jié)點的剛度、延性能力、耗能能力,但厚度過大或過小均會降低節(jié)點的承載力;梁截面高度的增加對于節(jié)點的承載力、剛度、耗能能力均有所提高,但延性能力卻有所降低。通過ABAQUS數(shù)值模擬分析結(jié)果,給出了部分參數(shù)取值建議:角鋼厚度t=(0.75~0.88)t_m,其中t_m為蒙皮板厚度;受拉螺栓到梁翼緣的距離s=(3.18~3.64)d_0,其中d_0為螺栓孔直徑。(4)角鋼肢長和柱軸壓比的變化未能影響箱形節(jié)點域弱軸頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點的抗震性能。
【圖文】：

吡嘭�、无加劲肋拎赜拎赜方g攪嘭游恢糜形藜泳⒗咄?1.1 工字形柱鋼框架的梁柱連接分類圖1.2.2 半剛性連接的類型及其界定標準由螺栓和連接板件組成的螺栓連接，其轉(zhuǎn)動剛度處于剛性連接和鉸接之間，即為半剛性連接。常見的半剛性連接類型主要有：單/雙腹板角鋼連接、頂?shù)捉卿撨B接、雙腹板及頂?shù)捉卿撨B接、端板連接、T 型鋼板連接等[12]，圖 1.2 為這幾種半剛性連接的示意圖。(a) T 型鋼連接 (b) 外伸端板連接 (c) 頂?shù)捉卿撨B接(d) 帶雙腹板頂?shù)捉卿?(e) 腹板單/雙角鋼連接 (f) 矮端板連接圖 1.2 半剛性連接的構(gòu)造示意圖歐洲的 EC3 規(guī)范按照框架有無側(cè)移對連接進行分類。節(jié)點初始轉(zhuǎn)動剛度S "g25EIb/Lb（無支撐）、8EIb/Lb（有支撐）時為剛性節(jié)點，，當S "f0.5EIb/Lb時為

第一章 緒論鉸接點，其中E 為彈性模量、Ib為梁截面的慣性矩、Lb為梁的跨度、EIb/Lb為梁的線剛度，處于兩者以外范圍的連接都屬于半剛性節(jié)點[1]，EC3 規(guī)范還要求半剛性連接仍然要以相應(yīng)的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線作為設(shè)計依據(jù)。圖 1.3 為 EC3 規(guī)范的分類標準，相應(yīng)的三段線分別對應(yīng)于彈性、彈塑性和塑性狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU391;TU352.11

【參考文獻】

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本文編號：2612020