钢框架变截面柱异型节点抗震性能试验研究与承载力分析

摘要

本文所研究的钢框架变截面柱异型节点是一种上下柱变截面,左右梁高度相等的节点,节点域腹板不再是传统的矩形,而是梯形。目前我国只是在相关图集给出了此类节点构造设计建议。
　　为此本文选取某高层钢结构住宅楼的其中一个中间节点为原型,以轴压比和柱高比作为试验变化参数,制作了6个截面缩尺比为1:2的模型试件,并对其进行低周反复荷载试验。研究了该类异型节点的滞回性能、承载能力、延性性能、耗能能力及强度和刚度退化规律,分析了该类异型节点的节点域腹板受力变形机理和应力状态,推导了该类异型节点的抗剪承载力计算公式及节点域腹板强度验算公式,并将公式计算结果与试验结果进行了对比。
　　试验结果表明:钢框架变截面柱异型节点具有良好的抗震性能、延性性能、耗能能力。所有试件层间位移角超过0.033rad时,承载力基本没有下降,梁上翼缘焊缝与母材相交处开裂是该类异型节点主要破坏模式,各试件强度退化小,强度退化系数基本稳定在0.95左右,刚度退化规律一致,各试件破坏时,耗能系数在2.910—3.911之间。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 钢框架变截面柱异型节点研究意义

1.3钢框架变截面柱异型节点的受力特征

1.4 钢框架梁柱刚性节点研究现状

1.5 本文研究工作

第二章 钢框架变截面柱异型节点试验

2.1 概述

2.2 试验方案

2.3 试件制作

2.4 材性试验

2.5 加载和数据量测方案

2.6 试验过程

2.7 破坏过程和破坏形态

2.8 本章小结

第三章 钢框架变截面柱异型节点试验结果分析

3.1 概述

3.2 试件抗震性能参数分析

3.3 本章小结

第四章 钢框架变截面柱异型节点抗剪承载力分析

4.1 概述

4.2节点域受力及变形特征

4.3节点域腹板抗剪模型建立

4.4 节点域腹板水平截面抗剪承载力计算

4.5 节点域腹板斜截面抗剪承载力计算

4.6 节点域腹板斜截面抗剪承载力计算公式简化

4.7 节点域腹板强度验算

4.8 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 本文主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间参与的科研项目及发表的论文