H型鋼梁與鋼管柱剛性連接節(jié)點(diǎn)抗震性能研究

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結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的研究,設(shè)計(jì)了冷彎方鋼管與h型鋼梁的螺栓連接外套管式節(jié)點(diǎn)。為研究該種節(jié)點(diǎn)的抗震性能,進(jìn)行了3個(gè)十字形足尺構(gòu)件的低周反復(fù)試驗(yàn)。通過(guò)研究擬靜力試驗(yàn)所得的滯回曲線求得該節(jié)點(diǎn)的等效阻尼比,并以此衡量其耗能能力。從恢復(fù)力特性曲線得到與一次加載相接近的骨架曲線、節(jié)點(diǎn)的初始剛度和剛度退化等參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)從強(qiáng)度、變形和能量等三方面判別和鑒定外套管式梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。

通過(guò)對(duì)兩組t型鋼連接梁柱節(jié)點(diǎn)的單向與循環(huán)加載試驗(yàn),了解該類(lèi)型節(jié)點(diǎn)的抗震性能以及翼緣厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響,并通過(guò)idarc程序模擬節(jié)點(diǎn)的受荷過(guò)程,討論t型鋼連接梁柱節(jié)點(diǎn)理論建模的方法。試驗(yàn)研究表明:t型鋼梁柱連接滯回曲線飽滿,連接表現(xiàn)出了良好的延性,極限轉(zhuǎn)角均超過(guò)了歐洲規(guī)范規(guī)定的極限轉(zhuǎn)角0.03rad,具有較為理想的抗震性能;t型鋼翼緣越厚,節(jié)點(diǎn)初始剛度、承載力以及耗能能力越大;對(duì)于半剛性連接中螺栓剛度大于t型鋼翼緣剛度的試件應(yīng)按t型鋼的極限承載力設(shè)計(jì)。程序分析表明:利用剛度均勻變化的節(jié)點(diǎn)板模擬t型鋼的半剛性連接具有較高的模擬精度,通過(guò)調(diào)整節(jié)點(diǎn)板底部剛度以及屈服彎矩可以模擬不同翼緣厚的t型鋼半剛性連接。

本文介紹了一種方形鋼管混凝土柱與h型鋼梁半剛性連接節(jié)點(diǎn)形式一穿芯螺栓平端板節(jié)點(diǎn)，并對(duì)其用通用有限元計(jì)算程序ansys進(jìn)行了三維非線性有限元分析，從而得到此節(jié)點(diǎn)在外力荷載作用下的受力特性及其彎矩與轉(zhuǎn)角關(guān)系。

本文介紹了一種方形鋼管混凝土柱與h型鋼梁半剛性連接節(jié)點(diǎn)形式一穿芯螺栓平端板節(jié)點(diǎn)，并對(duì)其用通用有限元計(jì)算程序ansys進(jìn)行了三維非線性有限元分析，從而得到此節(jié)點(diǎn)在外力荷載作用下的受力特性及其彎矩與轉(zhuǎn)角關(guān)系。

為了研究方鋼管柱-工字鋼梁套管加強(qiáng)式端板連接的抗震性能,利用大型有限元軟件an-sys,考慮幾何非線性、材料非線性和狀態(tài)非線性對(duì)方鋼管柱-工字鋼梁套管加強(qiáng)式端板連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了循環(huán)荷載作用下的有限元分析,分析了端板厚度對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)滯回性能的影響及節(jié)點(diǎn)承載力、初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,耗能能力和延性的影響。計(jì)算結(jié)果表明:方鋼管柱-工字鋼梁套管加強(qiáng)式端板連接具有良好的延性和耗能能力。

方鋼管柱-H字鋼梁套管加強(qiáng)式端板連接節(jié)點(diǎn)抗震性能分析

方管柱和h型鋼梁采用隔板貫通式連接而成的鋼框架成為多高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的一種良好的選擇,在我國(guó)還沒(méi)有設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可循。為了促進(jìn)方管柱-h型鋼梁隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了有限元數(shù)值分析,對(duì)比隔板貫通節(jié)點(diǎn)與柱貫通節(jié)點(diǎn)的異同點(diǎn),并分析了隔板挑出長(zhǎng)度和軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響,提出改進(jìn)方向。

鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)是保證梁和柱協(xié)同工作的關(guān)鍵部件,其性能直接影響結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和承載能力.對(duì)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)用及發(fā)展歷史進(jìn)行回顧,對(duì)近年來(lái)節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究進(jìn)展及其構(gòu)造措施的改進(jìn)進(jìn)行總結(jié).發(fā)現(xiàn)目前梁柱連接節(jié)點(diǎn)的耗能能力和塑性變形多是由梁端形成的塑性鉸提供;盡管這些節(jié)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)越的抗震性能,但實(shí)際工程這些節(jié)點(diǎn)若受到損壞,修復(fù)相對(duì)困難且費(fèi)用較高.為便于震后修復(fù),基于控制思想提出了帶有耗能元件的梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造.然而目前該技術(shù)尚存在一些不足,需要進(jìn)一步研究.

方鋼管柱與H型鋼梁連接形式評(píng)述 (2)

對(duì)目前應(yīng)用與研究較多的幾類(lèi)方矩形冷成型鋼管柱-h型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)以及鑄鋼節(jié)點(diǎn)按構(gòu)造形式和受力機(jī)理進(jìn)行分類(lèi),并對(duì)各自的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析;概述鑄鋼節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)和推廣的可能性。通過(guò)對(duì)這些節(jié)點(diǎn)形式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較分析,表明每種節(jié)點(diǎn)都有其固有的優(yōu)點(diǎn)和不足,尋找一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)各方面性能都很優(yōu)異的節(jié)點(diǎn)形式是不現(xiàn)實(shí)的,在實(shí)際選擇和開(kāi)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)要根據(jù)具體情況揚(yáng)長(zhǎng)避短,工程設(shè)計(jì)人員要根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)選擇合適的節(jié)點(diǎn)形式。

方鋼管柱與H型鋼梁連接形式評(píng)述

倒槽鋼可便捷地連接管截面和實(shí)腹截面,本文論述了鋼管柱與鋼梁倒槽鋼連接節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角特性的數(shù)值分析結(jié)果。本文通過(guò)建立恰當(dāng)?shù)挠邢拊Ｐ?探討了不同節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對(duì)節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角特性的影響,所研究的節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括柱截面形式、梁端節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、倒槽鋼的方向和高度等。有限元分析的結(jié)果表明:(1)連接圓鋼管的節(jié)點(diǎn)要比連接方鋼管的節(jié)點(diǎn)具有更高的強(qiáng)度與剛度;(2)倒槽鋼的高度越高,節(jié)點(diǎn)的剛度和強(qiáng)度越低;(3)與柱子焊接時(shí),倒槽鋼的翼緣與梁的翼緣平行會(huì)比二者相垂直的方式具有高得多的剛度與強(qiáng)度;(4)如梁端采用平端板,圓鋼管柱與鋼梁的倒槽鋼連接節(jié)點(diǎn)具有足夠的剛度和強(qiáng)度,可將其視為半剛性節(jié)點(diǎn)及部分強(qiáng)度節(jié)點(diǎn),并在半連續(xù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。

方鋼管柱-h型鋼梁邊框內(nèi)填鋼板剪力墻是一種新型抗震剪力墻.為研究填充鋼板墻對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和受力性能的影響規(guī)律,該文進(jìn)行了兩層單跨方鋼管柱-h型鋼梁框架結(jié)構(gòu)和內(nèi)填帶豎縫薄鋼板框架剪力墻在單調(diào)加載和低周反復(fù)加載情況下的ansys數(shù)值模擬分析,研究對(duì)比分析了兩種框架結(jié)構(gòu)的承載能力、延性、耗能能力、破壞特征以及破壞機(jī)理。結(jié)果表明,鋼板墻使鋼框架的承載能力和初始剛度大幅度提高,同時(shí)也具有良好的抗震性能和耗能能力。

矩管柱及矩管混凝土柱與h形鋼梁外聯(lián)式節(jié)點(diǎn)抗震性能研究 矩管及矩管混凝土柱-鋼梁的外聯(lián)式連接節(jié)點(diǎn)是一種創(chuàng)新型的梁 柱連接形式,國(guó)內(nèi)外對(duì)該節(jié)點(diǎn)形式的研究較少,對(duì)該節(jié)點(diǎn)抗震性能缺 乏認(rèn)識(shí),計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法也不成熟。因此,對(duì)本文提出的矩管及矩 管混凝土柱與h形鋼梁外聯(lián)式連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行研究具有重 要的工程應(yīng)用價(jià)值。文中提出了改善節(jié)點(diǎn)受力性能的新型節(jié)點(diǎn):外聯(lián) 式節(jié)點(diǎn)1-矩管柱與h形鋼梁豎向外聯(lián)式節(jié)點(diǎn),外聯(lián)式節(jié)點(diǎn)2-矩管柱與 h形鋼梁楔形箱形外聯(lián)式節(jié)點(diǎn),以及外聯(lián)式節(jié)點(diǎn)3-矩管混凝土柱與h 形鋼梁楔形箱形外聯(lián)式節(jié)點(diǎn)。采用模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬手段, 對(duì)比分析了各類(lèi)節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的破壞模式、傳力機(jī)制及 滯回性能。主要結(jié)論如下:(1)對(duì)新型矩管柱與h形鋼梁豎向外聯(lián)式節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行了低周往復(fù)荷載試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,該節(jié)點(diǎn)的滯回曲線飽滿, 具有良好

通過(guò)4個(gè)1/2比例的鋼管混凝土分叉柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的擬靜力試驗(yàn),對(duì)其滯回性能、剛度退化、延性性能、耗能能力以及破壞特征進(jìn)行了研究與分析,并與纖維桿元模型模擬的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:節(jié)點(diǎn)在梁端塑性鉸破壞模式下鋼管混凝土樹(shù)狀節(jié)點(diǎn)的抗震性能較好;在局部焊接破壞模式下延性較低,抗震性能相對(duì)較差;鋼管分叉柱長(zhǎng)寬比較大時(shí),設(shè)置縱向隔板能更好地保證節(jié)點(diǎn)區(qū)域的穩(wěn)定性。

針對(duì)地震作用下鋼抗彎框架由于h型鋼柱局部屈曲所產(chǎn)生的破壞,提出了一種適用于地震區(qū)的鋼框架結(jié)構(gòu)形式:局部約束的軋制h型鋼柱體系。這種結(jié)構(gòu)形式通過(guò)在柱可能產(chǎn)生局部屈曲的部位設(shè)置附加約束,以達(dá)到延緩屈曲發(fā)展,提高柱抗震性能的目的。根據(jù)所提出的方法,通過(guò)兩組共7根大比例模型柱進(jìn)行了常軸力和水平循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果表明,未約束h型鋼模型柱在達(dá)到其最大承載力之后,由于柱底部局部屈曲不斷發(fā)展,承載力下降較快;而所建議的局部約束h型鋼柱,其延性及抗震耗能能力都有了較大提高。

http://www.***.*** -1- 鋼骨-鋼管混凝土組合重載柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)抗震性 能試驗(yàn)研究1 王清湘，溫宇平 大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院遼寧大連(116024) e-mail：wen_yuping@163.com 摘要：重載柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)整體防倒塌能力具有重要意義。本文對(duì)一種新型組合重載 柱的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周反復(fù)荷載的試驗(yàn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)的抗震性能做出了評(píng)估，為工程設(shè)計(jì)提供了依 據(jù)和建議。 關(guān)鍵詞：重載柱；承載力；抗震性能；延性；節(jié)點(diǎn) 中圖分類(lèi)號(hào)：tu398 重載柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)整體防倒塌能力具有重要意義。本文研究的重載柱是鋼骨－鋼 管混凝土，即在鋼管混凝土中加入型鋼作為鋼骨。本文研究了重載柱與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)在低周 反復(fù)荷載作用下的受力性能，試驗(yàn)總共包含8個(gè)試件，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得出了梁柱節(jié)點(diǎn) 的抗震性能指標(biāo)，通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的

鋼筋混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究 作者：李賢，肖巖，毛煒?lè)椋驳律?，周濤，lixian，xiaoyan，maowei-feng，j.c. anderson，zhoutao 作者單位：李賢,毛煒?lè)?周濤,lixian,maowei-feng,zhoutao(湖南大學(xué),土木工程學(xué)院,湖南,長(zhǎng)沙 ,410082)，肖巖,xiaoyan(湖南大學(xué),土木工程學(xué)院,湖南,長(zhǎng)沙,410082;南加州大學(xué),土木 系,洛杉磯,ca90089)，安德森,j.c.anderson(南加州大學(xué),土木系,洛杉磯,ca90089) 刊名：湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 英文刊名：journalofhunanuniversity(naturalsciences) 年，卷(期)：2007,34(2) 被引用次數(shù)：3次 參考文獻(xiàn)(9條) 1.

剖分t型鋼梁柱連接滯回性能研究 王新武1布欣1 （1洛陽(yáng)理工學(xué)院土木工程系，河南洛陽(yáng)471023） 摘要：t型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)是典型的半剛性連接形式之一，目前已初步應(yīng)用在工程實(shí)踐中。本文對(duì)t型鋼連接 原型模型進(jìn)行循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)研究，并對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行非線性有限元分析計(jì)算，全面系統(tǒng)的分析了 剖分t型鋼梁柱連接節(jié)點(diǎn)在循環(huán)荷載作用下的破壞機(jī)理，為t型鋼梁柱連接在鋼框架中的應(yīng)用提供一定的 理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞：剖分t型鋼；循環(huán)荷載；滯回特性；非線性分析 1.前言 實(shí)際工程中運(yùn)用的鋼框架梁柱連接都處在完全剛性和理想鉸接之間，t型鋼連接屬于典 型的半剛性連接形式之一，且認(rèn)為是剛度比較大的連接類(lèi)型之一[1][2][3]。采用這種連接方式 可以提高結(jié)構(gòu)的延性，使結(jié)構(gòu)在地震作用下有較好的耗能能力，而且這種連接方式施工方便、 快捷，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。近些年來(lái)，人

t型鋼是典型的半剛性連接之一,目前已初步應(yīng)用在工程實(shí)踐中。對(duì)t型鋼連接進(jìn)行非線性有限元分析計(jì)算,得到了剖分t型鋼連接作為鋼框架中主要抗彎構(gòu)件擁有相當(dāng)高的強(qiáng)度和剛度以及良好的延性。對(duì)t型鋼梁柱連接在鋼框架中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

根據(jù)h型鋼梁柱外伸端板螺栓連接節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化力學(xué)模型，提出用節(jié)點(diǎn)尺寸來(lái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度ri的計(jì)算公式，通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證了初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度ri的計(jì)算公式的正確性；并對(duì)節(jié)點(diǎn)的破壞形式、抗震性能及影響節(jié)點(diǎn)初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的因素進(jìn)行了分析討論。