K型间隙方管节点滞回性能的试验研究

摘要

我国是一个多地震的国家，地震给我国人民的生命财产造成了巨大的损失，因此对结构在地震作用下的动力性能的研究工作十分重要。随着我国经济的发展，尤其是最近几年，空心钢管 HSS结构在我国得以广泛的应用。对管节点静力性能已经开展了大量的研究工作，并且研究成果已经比较成熟，但对节点在往复轴向荷载作用下工作性能的研究却很少。我国对方管节点在往复轴向荷载作用下的滞回性能只对 T型方钢管进行过试验研究，对其他几何型式的方管节点还没有进行过滞回性能的试验研究。基于此本文对K型间隙方管节点在轴向荷载作用下的滞回性能进行了试验研究，共进行了7个K型间隙方管节点的伪静力试验。对试验过程和试验结果进行了详细的分析整理，并采用 ANSYS程序对试验进行模拟。具体进行了以下几个方面的工作：
　　（1）对K型间隙方管节点进行ANSYS建模，分析主要参数对节点滞回性能的影响，验证了试验的可靠性。同时考虑实验室现有条件，确定预做试验节点的几何参数，并分析其静力性能。
　　（2）进行了 K型间隙方管节点在支杆端部往复轴向荷载作用下的伪静力试验，考察了不同支弦杆宽度比β和不同间隙尺寸下节点的滞回性能，对试验方法和试验现象进行了详细的描述和总结。
　　（3）基于试验结果，分析 K型间隙方管节点在往复荷载下的破坏机制、滞回曲线、骨架曲线、变形能力、承载力、耗能能力及刚度退化。结果表明，K型间隙方管节点延性好，抗震性能好。
　　（4）采用两种考虑焊缝对节点性能影响的方法对试验进行了有限元模拟，对典型节点进行了全过程分析，验证了利用 ANSYS分析节点在往复荷载作用下工作性能的可行性。

目录

K 型间隙方管节点滞回性能的试验研究

EXPERIMENTAL RESEARCH ONHYSTERETIC BEHAVIOR OF GAPPEDK-TYPE SHS JOINT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 直接焊接方钢管节点的分类及失效模式

1.3 直接焊接钢管节点的研究现状

1.4 本文研究工作

第2章 K 型间隙方管节点有限元分析

2.1 概述

2.2 有限元模型建立中若干问题的确定

2.3 有限元程序验证

2.4 试验中节点加载模式选择

2.5 K 型间隙节点滞回性能的初步分析

2.6 本章小结

第3章 K 型间隙方管节点滞回性能的试验研究

3.1 试验的目的及思路

3.2 试件设计

3.3 试件的材性试验

3.4 试验方案

3.5 试验现象及破坏规律

3.6 本章小结

第4章 K 型间隙方管节点的试验数据分析

4.1 概述

4.2 滞回曲线

4.3 骨架曲线

4.4 变形能力分析

4.5 承载力分析

4.6 刚度退化

4.7 能量耗散

4.8 轴力分析

4.9 本章小结

第5章 试验节点的有限元模拟

5.1 有限元模型

5.2 本章小结

结论

参考文献

附录1 试件各关键点滞回曲线图

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