【摘要】：傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)框架體系在我國實際建筑中已經(jīng)應用廣泛。在傳統(tǒng)設計理念中,鋼結(jié)構(gòu)框架一直被認為是具有良好抗震性能的結(jié)構(gòu)體系之一。但是美國北嶺和日本阪神地震顛覆了這種觀念,在兩次地震中,很多全焊接鋼框架梁柱連接節(jié)點出現(xiàn)了脆性破壞,并未出現(xiàn)預想的延性破壞。為了避免節(jié)點脆性破壞,許多學者提出了新型延性鋼節(jié)點的構(gòu)想,新型延性鋼節(jié)點的基本原理是將塑性鉸移離梁端,使節(jié)點具有更好的延性性能和耗能能力。為了新型延性鋼框架在我國的推廣與應用,本文以擴翼型鋼框架梁柱連接節(jié)點為研究對象,利用理論分析、數(shù)值模擬與試驗研究從滯回性能、斷裂指數(shù)等方面對擴翼型鋼節(jié)點進行了深入研究,通過對比滯回性能與斷裂指數(shù)來優(yōu)化擴翼處參數(shù),為新型延性鋼框架的抗震性能研究提供基礎理論與數(shù)據(jù)支持,主要有以下幾方面研究:(1)擴翼型鋼框架梁柱連接節(jié)點滯回性能試驗研究與分析:采用兩組足尺擴翼型鋼框架梁柱連接節(jié)點試件和一組足尺普通型鋼框架梁柱連接節(jié)點試件進行滯回性能試驗,分析各試件在低周往復荷載下的滯回性能,如滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)、剛度退化等,通過這些指標分析擴翼處參數(shù)對鋼節(jié)點滯回性能的影響并給出合理建議。(2)擴翼型鋼框架梁柱連接節(jié)點有限元分析:基于有限元理論,利用ABAQUS有限元軟件建立三維鋼框架梁柱連接節(jié)點有限元非線性分析模型,通過試驗結(jié)果對有限元模型相關參數(shù)進行修正,對鋼框架梁柱連接節(jié)點模型進行非線性分析,研究擴翼處參數(shù)(擴翼段直線長度la、凹弧段長度lb、擴翼寬度c)對鋼框架梁柱連接節(jié)點滯回性能的影響,并通過有限元分析結(jié)果優(yōu)化擴翼處參數(shù)。(3)對擴翼型鋼框架梁柱連接節(jié)點進行斷裂指標分析:從損傷力學理論角度,通過擴翼處參數(shù)的變化建立18組三維擴翼型鋼框架梁柱節(jié)點與普通型節(jié)點的損傷分析模型,通過分析應力三軸度、開裂指數(shù)、等效塑性應變指數(shù)等指標來研究節(jié)點處延性開裂演化過程,計算裂紋生長長度,分析普通節(jié)點與擴翼型節(jié)點在塑性節(jié)點斷裂特性,通過與滯回性能結(jié)果對比分析,在前優(yōu)化基礎上對擴翼參數(shù)進一步優(yōu)化。
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU391
【圖文】：

因此具備較高的性價比優(yōu)勢，在單層鋼架和底層框架的梁柱節(jié)點連接處使用非常廣泛；逡逑在我國對于鋼結(jié)構(gòu)剛性節(jié)點應用非常普遍，通常以三種形式出現(xiàn)：逡逑⑴全焊型節(jié)點連接（圖１．１ａ）。梁翼緣部位與柱上下翼緣端部采用對接剖口焊形式連逡逑接，而柱翼緣與梁腹板端部處采用角焊縫形式連接。此種形式連接在強震作用下，在節(jié)點逡逑域范圍內(nèi)易發(fā)生脆性斷裂破壞；逡逑（２）螺栓與焊接混合型節(jié)點連接（圖丨．ｌｂ）。螺栓與焊接混合連接指柱翼緣與梁上下翼緣逡逑端部采用對接形式的剖口焊連接，而梁腹板端部與柱翼緣部位采用通用螺栓連接，此種節(jié)逡逑點混合連接方式對于加工和制作以及安裝都具有很好的通用性，經(jīng)濟效益非常高，力學性逡逑能表現(xiàn)良好，是我國現(xiàn)階段所采用的梁柱節(jié)點連接的主要形式。逡逑

一般通過設置過渡板、肋板等構(gòu)造結(jié)構(gòu)來加強節(jié)點承載性能的，在不降低整體性能逡逑的情況下實現(xiàn)了梁塑性較外移，避免節(jié)點焊縫脆性破壞，保護梁柱節(jié)點。梁端擴翼型節(jié)點逡逑如圖１．３所示。逡逑ｍ邐言邐畝逡逑Nｒ邋，邐—邐Nｓ逡逑－－ｈ￣邐１邐■逡逑了＾邋丨邋！邋ｖ邐ｊｖ逡逑－ｕｉ邐Ｕ邐４１－逡逑＾＾ｈｅｅｅｅｅｂ邐＾Ｂｅｅｅｅｅｂ逡逑（ａ）翼緣擴翼型邐（ｂ）翼緣側(cè)板加強型邐（ｃ）翼緣板型逡逑—邐＂ｐｉ邐ＴｔＹ逡逑．．ｉｆｃｒｒｌ逡逑城邐旦逡逑——－￣４邐ｅ—＾＝ｔ邐—逡逑（ｄ）翼緣蓋板型邐（ｅ）翼緣加肋型邐（ｆ）翼緣加腋型逡逑圖１．３梁端翼緣擴大型節(jié)點逡逑世界發(fā)達國家都在積極采用與推廣新型延性鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點，而我國目前仍處于研宄數(shù)據(jù)逡逑積累階段。本文將對擴翼性鋼框架梁柱連接節(jié)點的滯回性能、受力行為與^u裂指數(shù)進行試逡逑驗研[傆朧的Ｄ�，栽熕基础ｔ对扩翼型笓打架梁柱连綉n虻睦┮澩Τ嘰緗杏嘔�，为辶x銜夜窈罄┮硇愿摯蚣芰褐詠詰愕耐乒閿胗τ錳峁┦堇舫牛義希保補諭飧紙峁菇詰閶芯肯腫醇胺⒄茍義希保玻逼脹ǜ紙峁菇詰閶芯肯腫村義暇菝攔腿氈鏡難芯咳嗽本罅康南殖〉韃樵諍庇齙卣鹱饔孟縷脹ǜ摯蚣芰褐義轄詠詰愕鈉蘋登榭觶芙崍舜晨雇涓摯蚣芰褐詠詰悴蘋敵問郊霸頡８摯蚣芰哄義現(xiàn)詠詰愕納杓圃詿沉ρЩ≈�，并留觾淬箟哪承载空间揖墦礈县震作用对笓打架辶x狹褐詰愕撓跋臁４承問礁摯蚣芙詰閿虻目拐鸚閱芎推蘋敵問接牘娣對ど璧慕峁嗆隙儒義轄細

本文編號：2717932