【摘要】：對于鋼結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點設(shè)計,會直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性、經(jīng)濟指標和使用功能,十分關(guān)鍵。預制裝配化鋼結(jié)構(gòu)是建筑工業(yè)化發(fā)展的重要途徑,迅速解決預制裝配化鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)建筑結(jié)構(gòu)形式上的優(yōu)化升級顯得尤為重要。基于建筑結(jié)構(gòu)的功能和經(jīng)濟因素考慮,本文提出了一種新型裝配式異形鋼節(jié)點,該種節(jié)點形式是將節(jié)點域附近的構(gòu)造采用與等高梁節(jié)點構(gòu)造相同措施,T型連接件腹板與低梁上翼緣焊接、同時與外環(huán)板通過螺栓連接,不僅有效地解決了構(gòu)造干擾問題,而且減少了施工工序提高了施工速度。本文在已有的3個高低梁異形節(jié)點低周反復荷載試驗的研究基礎(chǔ)之上,討論了是否采用T型連接件和節(jié)點兩側(cè)梁高比(h_(b2)/h_(b1)=0.5,0.75)兩個設(shè)計參數(shù)對節(jié)點域剪力和耗能能力的影響。并在試驗結(jié)果基礎(chǔ)上,采用MSC.Marc 2012有限元軟件進行了數(shù)值模擬分析。根據(jù)試驗和有限元分析結(jié)果,對3個試件的應力分布及破壞模態(tài)進行有限元驗證;在確保有限元模型的可靠性后,對高低梁異形節(jié)點的5個主要參數(shù)進行了有限元擴展分析,分析比較各參數(shù)對高低梁異形節(jié)點受力性能的影響。得到以下主要結(jié)論:(1)相同條件下,對照普通高低梁與柱異型節(jié)點試件,新型裝配式異形鋼節(jié)點試件應力集中主要發(fā)生在T型連接件與梁2的焊接處,且具有充足的延性,故通過T型連接裝置,節(jié)點可獲得設(shè)計所期望的失效模式;通過公式推導,進一步提出了T型連接裝置的計算模型和設(shè)計方法,為今后應用于實際工程中提供了重要的參考依據(jù)。(2)梁截面高度相等(d_(b2)/d_(b1)=1)的高低梁異形節(jié)點在節(jié)點域的累計耗能能力、抗剪承載力、剪切變形、屈服點和塑性點承載力均顯著高于梁截面高度不等(d_(b2)/d_(b1)≠1)的節(jié)點;但對于同為梁截面高度不等(d_(b2)/d_(b1)≠1)的節(jié)點,梁截面高度比對節(jié)點域受力性能的影響相對較小。寬厚比的增加可以顯著降低節(jié)點的累計耗能、初始剛度和承載能力,對節(jié)點的屈服點和塑性點荷載值也有一定程度的影響,對節(jié)點的破壞形態(tài)影響較大。(3)隨著軸壓比的增加,初始剛度變化不明顯,但累計耗能能力和抗剪承載力出現(xiàn)明顯的降低趨勢,在高軸壓比下,節(jié)點域會提前進入屈服狀態(tài),正負向的數(shù)據(jù)也相差較大。隨著梁柱寬度比的增加,初始剛度與累計耗能變化不大,但抗剪承載力有所提高,在屈服點和塑性點時的節(jié)點域高應力區(qū)面積也相應增大。梁翼緣寬厚比越小,節(jié)點的累計耗能越大,抗剪承載力越高,但其對于初始剛度和屈服點、塑性點等主要性能點的影響十分有限。(4)相比于帶T形連接件的高低梁異形節(jié)點,帶新型開孔H型鋼阻尼器的節(jié)點,滯回曲線更飽滿。影響新型開孔H型鋼阻尼器的高低梁異形節(jié)點受力性能的因素有肢寬、高度和開孔形式等。肢寬越大或肢高越小時,阻尼器的初始剛度、屈服強度和等效粘滯阻尼系數(shù)就越大,滯回性能也越優(yōu)良。無論是在開孔面積相同的情況下,還是肢寬相同時,菱形開孔H型鋼阻尼器的應力分布最均勻,屈服剛度、初始剛度和等效粘滯阻尼系數(shù)也最大。
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU391;TU352.11
【圖文】：

武漢火車站大跨、大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑

梁柱鋼節(jié)點破壞圖

圖1.3兩類鋼節(jié)點

【參考文獻】

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本文編號：2774080