损伤可控型钢框架边节点的试验研究

摘要

本文提出一种损伤可控型钢框架节点(DCSF节点).在梁端腹板上设置连接钢板,通过高强摩擦螺栓将梁、柱拼接在一起,并在梁内布置预应力筋提供节点的复位能力.小震作用下高强螺栓提供节点的初始刚度和抗弯承载力,中震作用下利用螺栓杆在螺栓孔壁内的滑移改善节点的耗能,保护梁、柱主体构件免于损伤.为了研究该类节点的初始刚度、损伤特征、滞回性能和自复位能力,共设计完成了4个足尺试件的低周往复加载试验,分别考虑了连接钢板的不同接触表面、预应力筋的初张拉值以及高强螺栓预紧力的影响.试验研究发现:高强螺栓在螺栓孔内的滑动为节点提供了良好的耗能能力;预应力筋能够减少结构的残余变形提供节点的自复位能力;当层间位移角达2.4％时构件未发现明显损伤,其损伤主要集中在螺栓杆与孔壁的挤压破坏,更换连接钢板后节点的承载力和耗能能力基本不变.研究结果表明,DCSF节点具有良好的抗震性能,节点连接无需现场焊接,施工方便、快捷,可在地震区推广应用.