外传力式矩形钢管柱节点的空间框架抗震性能分析

摘要

应用ANSYS对一种新型外传力式矩形钢管柱节点空间框架的抗震性能进行有限元模拟;对比分析空间框架两相邻钢梁截面高度相等和不相等时传统空间框架及中柱节点增设外传力件后空间框架模型的骨架曲线、耗能能力、延性性能、承载能力、破坏形态、刚度退化曲线以及应力分布等.结果表明:外传力式钢框架在低周往复荷载作用下承载力有一定程度的提高,破坏位置从原来梁柱连接位置转移至与梁翼缘相连的外传力件及以外的地方,能够有效实现塑性铰外移;增加外传力件后的空间框架滞回曲线饱满,框架具有较强的耗能能力;与传统的空间框架相比,新型框架的初始刚度更大,刚度和强度退化更缓慢,并且延性性能有一定程度的提高;增加外传力件可以改善梁柱节点的节点域应力分布,梁柱连接位置的应力分布更加均匀且应力峰值位置外移,有效避免了梁柱连接处根部焊缝的应力发展过快从而导致过早出现失效,提高了空间框架的抗震性能.