【摘要】：節(jié)點(diǎn)板作為常用的中心支撐框架中連接支撐與框架的構(gòu)件,其性能直接影響著整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。節(jié)點(diǎn)板破壞會(huì)導(dǎo)致支撐構(gòu)件和支撐框架強(qiáng)度與剛度的損失,引起支撐框架的脆性破壞。本文通過(guò)試驗(yàn)與有限元相結(jié)合的方式,對(duì)中心支撐框架中節(jié)點(diǎn)板連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行研究,揭示了節(jié)點(diǎn)板的受力機(jī)制,并提出了設(shè)計(jì)方法及節(jié)點(diǎn)板在整體分析中的簡(jiǎn)化模型。本文以華盛頓大學(xué)三層一跨中心支撐框架試驗(yàn)研究為基礎(chǔ),對(duì)其進(jìn)行了彈塑性分析及增量動(dòng)力時(shí)程分析,研究節(jié)點(diǎn)板對(duì)框架抗震性能、抗倒塌性能的影響。分析結(jié)果表明:抗震分析中如果不考慮節(jié)點(diǎn)板的影響,結(jié)構(gòu)的層間位移角和殘余變形將增大,倒塌儲(chǔ)備系數(shù)也降低,結(jié)構(gòu)的整體抗震性能降低,容易發(fā)生倒塌,從而低估了框架整體的抗震性能。因此,在抗震分析及設(shè)計(jì)中建議考慮節(jié)點(diǎn)板對(duì)框架的貢獻(xiàn)。以改變梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式的一層一跨的中心支撐框架為研究對(duì)象,探究了梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造改變都對(duì)體系抗震性能的影響,并對(duì)節(jié)點(diǎn)板的受力機(jī)制進(jìn)行了深入分析研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)柱截面為箱型但柱剛度保持一致時(shí),體系抗側(cè)剛度基本相近,體系正向承載力也基本相同,但出現(xiàn)了柱截面發(fā)生撕裂,節(jié)點(diǎn)板附近柱發(fā)生局部變形,因此建議在使用箱型截面柱時(shí),在與節(jié)點(diǎn)板相連處的柱內(nèi)部使用加勁肋,以減小箱型柱局部變形對(duì)柱剪力的影響;當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)為鉸接連接、柱剛度降低時(shí),體系承載力降低;節(jié)點(diǎn)板不僅受到支撐的軸向作用,也受到由于梁柱夾角改變引起的拉壓作用,節(jié)點(diǎn)板受到的支撐作用沿支撐軸向,框架作用沿節(jié)點(diǎn)板自由端的連線方向。在上述試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)精細(xì)化有限元模擬分析,系統(tǒng)的研究了中心支撐框架中節(jié)點(diǎn)板的受力機(jī)制,模擬結(jié)果驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)板受到的作用可以拆分為支撐作用與框架作用兩部分,支撐受拉時(shí),兩種作用共同作用,支撐受壓時(shí),節(jié)點(diǎn)板只受到支撐的軸向作用;并依據(jù)得到的節(jié)點(diǎn)板與梁柱交界面處的應(yīng)力大小、方向的分布,提出了節(jié)點(diǎn)板與梁柱交界處的設(shè)計(jì)方法,該方法能夠同時(shí)考慮支撐面外變形引起的附加彎矩的影響及節(jié)點(diǎn)板受到的框架作用�；谠囼�(yàn)研究與有限元分析得到的節(jié)點(diǎn)板受力機(jī)制,提出了節(jié)點(diǎn)板在整體分析中的簡(jiǎn)化方法,該方法直接考慮了節(jié)點(diǎn)板受到的框架作用,且能夠根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)的幾何構(gòu)造進(jìn)行調(diào)整,為中心支撐框架的整體分析提供了設(shè)計(jì)建議。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU352.11

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本文編號(hào)：2591604