發(fā)布時(shí)間：2021-06-29 12:27

　　連柱鋼框架體系是一種雙重抗側(cè)力無(wú)支撐框架結(jié)構(gòu),為了研究梁柱節(jié)點(diǎn)連接形式對(duì)連柱鋼框架體系抗震性能的影響,本文采用ABAQUS有限元分析軟件建立了梁柱節(jié)點(diǎn)焊接連接（FJ1）和腹板螺栓連接（FJ2）兩種節(jié)點(diǎn)連接形式的連柱鋼框架子結(jié)構(gòu)有限元分析模型,并通過(guò)改變耗能連梁長(zhǎng)度得到了兩組試件各自的破壞模式、節(jié)點(diǎn)剛度、滯回曲線、骨架曲線等性能指標(biāo),對(duì)比分析了不同節(jié)點(diǎn)連接形式對(duì)子結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。分析結(jié)果表明:不同節(jié)點(diǎn)連接形式下,連柱鋼框架子結(jié)構(gòu)均具有良好的屈服時(shí)序和耗能能力,塑性變形均主要集中在耗能連梁上;梁柱節(jié)點(diǎn)僅腹板采用螺栓連接時(shí),節(jié)點(diǎn)剛度、結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度均比梁柱節(jié)點(diǎn)采用焊接時(shí)小,梁柱可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),傳遞的彎矩減小,框架結(jié)構(gòu)可以發(fā)生更大的變形,耗能連梁進(jìn)入塑性程度高,耗散能量多;隨著耗能連梁長(zhǎng)度的增加,兩種節(jié)點(diǎn)連接形式的結(jié)構(gòu)承載力、耗能能力均逐步提高,剛度均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),建議兩種節(jié)點(diǎn)連接形式下耗能連梁長(zhǎng)度取值范圍均為0.98M_p/V_p～1.47M_p/V_p。 

【文章來(lái)源】：工程抗震與加固改造. 2020,42(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

FJ1-Base試件尺寸

FJ2-Base試件在FJ1-Base試件的基礎(chǔ)上，僅將框架梁柱節(jié)點(diǎn)改為腹板螺栓連接，其余構(gòu)件均不變。試件FJ2-Base中連接板采用Q235B級(jí)鋼，板厚12mm，共4根螺栓，螺栓采用10.9級(jí)的M22的摩擦型高強(qiáng)螺栓，栓孔為24mm，框架梁端到柱翼緣間隙為15mm，摩擦系數(shù)為0.45。節(jié)點(diǎn)詳圖見(jiàn)圖2。1.2 分析參數(shù)的選取

在模擬連接節(jié)點(diǎn)時(shí)，焊接截面均采用綁定接觸(Tie)連接，由于耗能連梁端板與毗鄰雙柱翼緣采用高強(qiáng)螺栓連接或者采用焊接對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能影響很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將端板和翼緣采用Tie連接來(lái)模擬。模型FJ1系列中的梁柱全焊接連接節(jié)點(diǎn)也采用Tie連接來(lái)模擬。在模型FJ2系列中需設(shè)置多個(gè)接觸對(duì):螺栓桿與梁腹板孔及連接板螺栓孔接觸;螺栓帽與連接板接觸;連接板與梁腹板接觸。接觸面法線方向采用“硬接觸”(hard contact)，切線方向采用庫(kù)倫摩擦，摩擦系數(shù)取0.45。螺栓的預(yù)拉力取190k N，需要分三步施加:(1)先沿垂直栓桿截面方向施加10N，讓模型的接觸關(guān)系平穩(wěn)建立起來(lái);(2)將預(yù)應(yīng)力增加到190k N;(3)固定栓桿長(zhǎng)度。定義子結(jié)構(gòu)邊界條件時(shí)，選取柱端截面的形心作為參考點(diǎn)(共8個(gè)參考點(diǎn))，將這8個(gè)參考點(diǎn)分別與柱端截面進(jìn)行耦合(Coupling)。(1)子結(jié)構(gòu)底部為鉸接，約束子結(jié)構(gòu)底部4個(gè)耦合點(diǎn)的X,Y,Z三個(gè)方向上的位移自由度;(2)定義柱頂4個(gè)耦合點(diǎn)的約束條件時(shí)，釋放豎直方向Y軸上的位移約束和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，約束所有的面外自由度，防止面外失穩(wěn)。在柱頂施加水平荷載，采用位移控制加載。有限元分析模型見(jiàn)圖4。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]蓋板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)剛性連接鋼框架子結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D]. 陶長(zhǎng)發(fā).蘇州科技學(xué)院 2014



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