在強(qiáng)烈地震作用下,從結(jié)構(gòu)構(gòu)件的宏觀層面分析鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)整體的抗震性能及地震損傷程度,對指導(dǎo)鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗疲勞設(shè)計(jì)起到了重要的作用。但該研究思路因不關(guān)注節(jié)點(diǎn)局部易損部位在地震作用下的彈塑性響應(yīng),較難把握鋼框架焊接節(jié)點(diǎn)局部焊縫易損位置的疲勞損傷機(jī)理和破壞模式。本文從局部概念出發(fā),針對鋼框架梁柱焊接節(jié)點(diǎn)在強(qiáng)烈地震作用下的疲勞損傷評估問題開展研究。首先,通過兩類焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)的低周疲勞試驗(yàn),探討梁柱節(jié)點(diǎn)焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)的低周疲勞性能、疲勞強(qiáng)度及低周疲勞損傷機(jī)理。其次,根據(jù)地震作用下梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)震害特征,以箱型柱節(jié)點(diǎn)為試驗(yàn)對象,采用大位移幅值進(jìn)行低周循環(huán)往復(fù)加載試驗(yàn),分析地震作用下梁柱焊接節(jié)點(diǎn)焊縫裂紋萌生、擴(kuò)展、貫通的演化過程及損傷破壞機(jī)制,提出箱型柱節(jié)點(diǎn)焊縫裂紋萌生的量化判據(jù)。再次,基于焊縫構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞性能參數(shù)及整體節(jié)點(diǎn)試件疲勞危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)變響應(yīng),結(jié)合多軸疲勞分析方法,進(jìn)行節(jié)點(diǎn)損傷分析。最后,利用ABAQUS有限元軟件建立鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)實(shí)體模型進(jìn)行數(shù)值分析,與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。本文主要研究工作如下:（1）基于目前鋼框架結(jié)構(gòu)箱型柱節(jié)點(diǎn)局部細(xì)節(jié)疲勞性能參數(shù)匱乏,根據(jù)已發(fā)布的疲勞設(shè)計(jì)指導(dǎo)規(guī)程,結(jié)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

延性梁柱節(jié)點(diǎn)形式

圖 2.1 不同學(xué)者焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)疲勞測試試件以往確定材料疲勞性能參數(shù)一般通過對光滑的薄壁圓管試件或焊材圓管試件進(jìn)行疲勞測試，本文為進(jìn)行多高層鋼框架結(jié)構(gòu)箱型柱焊接節(jié)點(diǎn)疲勞壽命計(jì)算及損傷分析，結(jié)合箱型柱節(jié)點(diǎn)焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)特征，設(shè)計(jì)了兩種形式進(jìn)行低周疲勞試驗(yàn)研究[97,98]。試驗(yàn)采用 Q235 鋼，將 16mm 厚的鋼板開成 V 型坡口，試樣從平板試件上切割，并保證焊縫位于試樣中心，運(yùn)用手弧焊方式進(jìn)行對接，制作成平板對接焊接試件（plate butt weld specimen，簡稱 PB）以及十字型承載焊接試件（cruciform load-carrying groove weld specimen，簡稱 CLG），試件尺寸設(shè)計(jì)如圖 2.2 所示，試件加工后的照片如圖 2.3。

引伸計(jì)布置圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多軸加載條件下結(jié)構(gòu)鋼基材及焊接件低周疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 趙而年,瞿偉廉,周強(qiáng).  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造細(xì)節(jié)的低周疲勞試驗(yàn)研究[J]. 黃麗珍,瞿偉廉.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[3]一種新的多軸非比例低周疲勞壽命預(yù)測臨界面模型[J]. 趙而年,瞿偉廉.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]基于應(yīng)變路徑非比例度的多軸疲勞壽命預(yù)測[J]. 鐘波,王延榮,魏大盛,楊瓏.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]空間H形梁柱節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)域滯回性能試驗(yàn)研究[J]. 潘伶俐,陳以一,焦偉豐,傳光紅.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]一種接觸式三維應(yīng)變花的工作原理及其應(yīng)用[J]. 李順群,高凌霞,馮慧強(qiáng),張少峰.  巖土力學(xué). 2015(05)
[7]Seismic performance and comparison of three different I beam to box column joints[J]. Z.Saneei Nia,A.Mazroi,M.Ghassemieh,H.Pezeshki.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2014(04)
[8]考慮加載路徑影響的改進(jìn)Park-Ang損傷模型[J]. 羅文文,李英民,韓軍.  工程力學(xué). 2014(07)
[9]多軸隨機(jī)載荷下的疲勞壽命估算方法[J]. 吳志榮,胡緒騰,宋迎東.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2014(06)
[10]結(jié)構(gòu)鋼桿件基于變形和耗能的塑性破壞準(zhǔn)則研究[J]. 王錦文,瞿偉廉.  振動(dòng)與沖擊. 2013(19)

博士論文
[1]多軸低周疲勞壽命預(yù)測與鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)的地震損傷評估研究[D]. 趙而年.武漢理工大學(xué) 2017
[2]強(qiáng)烈地震作用下鋼框架的損傷退化行為[D]. 王萌.清華大學(xué) 2013
[3]強(qiáng)震作用下鋼框架焊接節(jié)點(diǎn)損傷性能和計(jì)算模型研究[D]. 熊俊.清華大學(xué) 2011
[4]鋼結(jié)構(gòu)剛性梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究[D]. 張莉.天津大學(xué) 2004
[5]地震循環(huán)載荷下鋼結(jié)構(gòu)梁柱焊接節(jié)點(diǎn)耗能與損傷行為的研究[D]. 李杰.天津大學(xué) 2003



本文編號：2993756