鋼框架由于其優(yōu)越的延性、強度以及裝配化施工等特點受到了廣泛應用。節(jié)點構件的延性性能直接決定了整體結構的傳力路徑以及失效機制,因此對鋼框架結構的抗震性能起到了關鍵作用。隨著建筑使用功能的不斷發(fā)展,結構體型趨于復雜,梁高不相等的異形節(jié)點開始大量出現(xiàn)在工業(yè)建筑與民用建筑中。然而在實際工程中,由于缺少理論支持與經(jīng)驗積累,只能按照常規(guī)節(jié)點規(guī)范對此類異形節(jié)點進行設計,導致相關結構的應用受到限制,因此有必要對這種鋼結構異形節(jié)點的抗震性能進行分析,探討其受力機理與抗震性能。雖然目前國內外已經(jīng)對這種梁高不相等的異形節(jié)點進行了一定的研究,但研究范圍大多局限在了構件本身的彈塑性發(fā)展機制,無法全面判定局部節(jié)點特性對整體結構抗震性能的影響效果。根據(jù)上述情況,本文基于結構層次對梁高不相等的異形節(jié)點鋼框架結構抗震性能進行了深入研究,主要工作如下:（1）為了合理分配計算資源,本文基于尺度分離的方法,建立鋼框架結構多尺度模型進行數(shù)值模擬。使用宏觀模型建立梁柱桿件,使用細觀模型建立節(jié)點構件,通過合理的連接方式將細部節(jié)點的受力特征和整體結構的宏觀響應協(xié)同計算,在保留構件幾何特征的同時,使數(shù)值模型的計算效率得到了有效提高;同... 

【文章來源】：青島理工大學山東省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

梁高不相等的鋼結構異形節(jié)點

點在北嶺地震中出現(xiàn)了大量因梁柱連接處的焊縫開裂而引起的脆性破壞，有表現(xiàn)出鋼框架所應具有的延性[13]。同時期，在日本和臺灣所采用的是一柱 式的節(jié)點連接，這種節(jié)點是將一段短懸臂梁與柱在工廠預先焊接連接，現(xiàn)場再將中間梁段與短懸臂梁通過螺栓連接[14]，可以有效提高施工效率和量。然而，在阪神地震中，這種節(jié)點同樣出現(xiàn)了大范圍的脆性破壞[15]。震后調查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)梁柱節(jié)點出現(xiàn)脆性破壞的主要原因為：梁下翼緣的焊較為困難，容易產(chǎn)生焊接缺陷，設計規(guī)范假定翼緣只承擔彎矩，而實際由于節(jié)點域的剪切變形導致翼緣同時承擔了一部分的剪力，此時由于下翼接質量問題使其成為裂縫開展的源頭；焊縫操作孔端部的應變集中較為嚴出現(xiàn)低周疲勞現(xiàn)象，在反復的塑性變形之后容易引發(fā)撕裂，在梁翼緣處形定的裂口；梁柱構件由于在焊接部位受到約束作用而處于三向應力狀態(tài)，出現(xiàn)明顯屈服狀態(tài)之前發(fā)生脆性破壞。圖 1.2 為阪神地震中節(jié)點翼緣處的典形式。

合使用削弱型節(jié)點和加強型節(jié)點的構造措施。節(jié)點采用了在鋼管柱內與梁翼緣高度平齊的位置焊效利用柱內隔板傳遞梁端彎矩，是使用較多的一種機理明確，應用也比較廣泛，但是對于截面較小的，施工工藝比較復雜，因此焊接質量難以保證。圖 的角焊縫連接失效。在內置隔板的同時可以在外部者進行了這個方向的研究。謝光杰等人分別對常規(guī)隔板式節(jié)點和圓孔削弱型內隔板式節(jié)點進行了循環(huán)節(jié)點梁翼緣在焊接部位出現(xiàn)了斷裂，并沒有達到 F兩種節(jié)點則具有較好的延性與承載力，內隔板與柱重要因素。Chen C C 對 6 個栓焊式的內隔板式節(jié)點果表明，使用肋板加強后，節(jié)點具有穩(wěn)定的滯回能于 0.03rad 的轉角[34]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮樓板影響的外環(huán)板式梁柱節(jié)點抗震性能:試驗研究[J]. 牟犇,王玲玲,張春巍,林旭川.  工程力學. 2018(02)
[2]H形梁翼緣雙肋板加強式弱軸連接的抗震性能分析[J]. 盧林楓,林建軍,胡本峰.  建筑科學與工程學報. 2017(03)
[3]面向壓電智能結構精確變形的協(xié)同優(yōu)化設計方法[J]. 吳曼喬,朱繼宏,楊開科,張衛(wèi)紅.  力學學報. 2017(02)
[4]端板螺栓連接波浪腹板鋼梁塑性鉸轉移設計方法研究[J]. 李青寧,姜昊天,趙花靜,韓春.  世界地震工程. 2016(04)
[5]隔板貫通式箱形截面梁柱節(jié)點邊梁抗震性能研究[J]. 王萬禎,朱放,孫韶江,劉濤,郭戈.  建筑結構學報. 2016(11)
[6]動力彈塑性分析方法及其在結構設計中的應用[J]. 張謹,段小廿,楊律磊,龔敏鋒,鄭志剛.  建筑結構. 2016(20)
[7]古建筑木結構多尺度建模方法及抗震性能分析[J]. 姜紹飛,吳銘昊,唐偉杰,劉小明.  建筑結構學報. 2016(10)
[8]梁端翼緣削弱型節(jié)點空間鋼框架抗震性能試驗研究[J]. 王燕,李慶剛,董建莉,莊鵬.  建筑結構學報. 2016(S1)
[9]矩形鋼管柱隔板貫通式節(jié)點抗結構連續(xù)倒塌的改進型連接構造與性能模擬[J]. 王偉,秦希.  工程力學. 2015(12)
[10]組合框架-核心筒體系抗震性能動力彈塑性分析方法[J]. 李一昕,陶慕軒,丁然,聶建國.  建筑結構學報. 2015(S1)

博士論文
[1]框架梁柱節(jié)點性能研究之測試方法與邊界條件的分析[D]. 袁繼雄.汕頭大學 2008

碩士論文
[1]水平地震動持時的特征研究[D]. 王倩.中國地震局工程力學研究所 2015
[2]T型鋼連接的方鋼管柱—工字鋼梁節(jié)點性能研究[D]. 于洪平.沈陽建筑大學 2013
[3]邊界約束和加載點位置對節(jié)點性能的影響[D]. 周斌.汕頭大學 2008
[4]方管柱-H型鋼梁隔板貫通式節(jié)點抗震性能研究[D]. 莊磊.同濟大學 2006



本文編號：3569504