隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型梁节点抗震性能研究

摘要

本文对5个折线扩大头和梁翼缘圆孔削弱型隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型钢梁节点（以下简称为改进型节点）和1个常规节点进行了低周往复循环加载试验，研究了折线扩大头和梁翼缘圆孔削弱构造对隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型钢梁节点破坏模式、滞回性能、承载力、塑性转角、刚度退化和耗能性能等抗震性能的影响。试验结果表明：常规节点在梁翼缘对接焊缝处脆断，节点塑性转角约为0.010rad，改进型节点的塑性转角较常规节点提高150％～250%，承载力较常规节点提高36.3%～62.9%。
　　基于结构钢椭球面屈服模型的数值分析结果与实验结果进行了对比，并提出了考虑焊缝缺陷的断裂指数 CI的修正系数。对改进型节点进行了有限元参数研究，分析了隔板长度 L、梁翼缘削弱圆孔直径 D等参数对节点受力性能的影响。结果显示，节点承载力随着隔板长度 L的增加而增大，随着削弱孔径 D的增大而减小；塑性转角随着隔板长度 L的增大而减小，随着削弱孔径 D的增大而增大。改进型节点滞回曲线的包络面积较常规节点增加107～250%，等效粘滞阻尼系数较常规节点增加8～61%，表明折线扩大头型节点的耗能性能明显优于常规节点。
　　综合考虑节点承载力和塑性转角，建议折线扩大头及梁翼缘圆孔削弱型节点的构造参数取值为隔板长度 L=390mm～450mm；梁翼缘削弱圆孔直径D=16mm～20mm。

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1 绪论

1.1 论文选题背景和意义

1.2 钢框架梁柱节点的类型

1.3 国内外对箱型柱-箱型梁节点的研究现状

1.4 本文的主要工作

1.5 本章小节

2 折线扩大头和梁削弱型隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型梁节点试验

2.1 试验概述

2.2 试验结果

2.3 试验结果分析

2.4 本章小结

3 隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型梁常规节点的破坏机理分析

3.1 前言

3.2 网格划分

3.3 边界条件与加载方案

3.4 材料本构关系

3.5 数值模拟

3.6 箱型柱-箱型梁常规节点断裂机理分析

3.7 本章小结

4 折线扩大头和梁翼缘圆孔削弱型隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型梁节点的有限元参数研究

4.1 前言

4.2 折线扩大头和梁翼缘圆孔削弱型隔板贯通式箱型柱（边柱）-箱型梁节点的数值分析

4.3本章小结

5 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

在学研究成果

致谢