安装阻尼器的弱梁刚性连接节点的抗震性能研究

摘要

传统观点认为,梁柱焊接刚性连接具有较好的抗震性能。但在1994年的北岭地震和1995年的阪神地震中,大量的钢框架节点发生了脆性破坏。于是对新型节点的研究成为热门课题。其中对梁截面削弱是改进节点的主要措施,也有部分学者提出在节点上安装阻尼器。日本学者吉冈智和(TomokazuYoshioka)和大久保全陆(MasamichiOhkubo)将削弱梁和摩擦阻尼器相结合,提出了安装阻尼器的弱梁刚性连接节点。本文在已有研究成果的基础上,采用有限元非线性分析的方法,对不同参数下的新型节点及运用新型节点的新型钢框架的抗震性能进行了研究,并与传统节点及传统钢框架进行了分析比较,为新型节点的设计与施工提供一些建议。
　　首先,简单介绍了新型节点的构造与细部尺寸,用有限元软件ANSYS模拟了新型节点的试验。证明了用ANSYS软件可以比较理想地建立新型节点的模型。
　　其次,重点研究了铝合金滑动板与梁下翼缘的摩擦系数μ、开孔宽度R、开孔距柱翼缘距离L、开孔高度H和高强螺栓的预紧力P等参数变化对新型节点抗震性能的影响,并对各系列新型节点试件与传统节点试件的抗震性能进行了分析比较。结果表明:各系列新型节点的延性系数及耗能系数要远远大于传统节点试件。各系列新型节点试件的初始刚度普遍要低于传统节点试件,但新型节点试件在塑性开展阶段的刚度退化速度要低于传统节点试件,而且各系列新型节点试件都能够迫使塑性铰远离脆弱的节点对接焊缝处而出现在梁开孔处,保护了节点。
　　最后将新型节点运用于一两层单跨平面钢框架中,用ANSYS软件对新型钢框架与传统钢框架的抗震性能进行了分析比较。结果表明将新型节点运用于钢框架上,与同等参数下新型节点构件达到的效果基本相同。这也说明将新型节点运用于钢框架中是切实可行的。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 削弱型节点的分类及研究现状

1.3 耗能阻尼器的分类及摩擦阻尼器的研究现状

1.4 安装阻尼器的弱梁刚性连接节点的提出

1.5 本文研究的主要内容

第二章 新型节点的试验研究及有限元模拟

2.1 试验研究

2.2 有限元模拟

第三章 新型节点的变参数抗震性能研究

3.1 各系列试件设计

3.2 各系列试件的抗震性能对比

3.3 小结

第四章 新型钢框架的抗震性能研究

4.1 钢框架设计[73-75]

4.2有限元模型建立

4.3 有限元计算

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢