隔板贯通式箱型柱-H型钢梁节点循环加载试验和破坏机理分析
本文选题:箱型中柱-H型钢梁节点 + 循环加载试验 ; 参考:《工程力学》2015年04期
【摘要】:对4个双折线隔板贯通式箱型中柱-H型钢梁节点和1个常规节点进行了低周往复循环加载试验,基于考虑焊接缺陷和焊接残余应力的结构钢椭球面断裂模型及偶联的椭球面屈服模型的断裂机理分析,对比研究了双折线扩大头构造对隔板贯通式箱型中柱-H型钢梁节点破坏模式、延性、承载力、刚度退化和耗能性能的影响,揭示了隔板贯通式箱型中柱-H型钢梁节点在强震时断裂和屈服的演化规律。结果显示,常规节点在几何不连续的梁翼缘对接焊缝侧边脆断,节点塑性转角约为0.02rad,达不到FEMA要求的0.03rad。双折线扩大头型节点在隔板折线段内形成塑性铰,节点塑性转角达到0.03rad,承载力和耗能性能较常规节点分别提高10.1%~27.7%和65.5%~123.6%。双折线扩大头构造和梁翼缘对接焊缝移至远离节点区的措施,减缓了节点区的几何突变和应力集中,规避了节点区焊缝过于密集和焊接热影响区的交叉影响,防止了节点过早脆断。该文给出了双折线扩大头节点的构造设计建议。
[Abstract]:The low cycle reciprocating cyclic loading tests were carried out on four steel beam joints with two broken lines through the box type, namely, the steel beam joints of the column H-type and one of the conventional joints. Based on the fracture mechanism of ellipsoidal fracture model and coupled ellipsoidal yield model of structural steel considering welding defects and welding residual stress, In this paper, the effects of the structure of the double broken line expansion head on the failure mode, ductility, bearing capacity, stiffness degradation and energy dissipation performance of the steel beam joints of the perforated box type are studied. The evolution law of fracture and yield of the steel beam joints of the mid-column -H type steel beams with a diaphragm through box type during strong earthquakes is revealed in this paper. The results show that the conventional joints are brittle at the side of the butt weld of the beam flange with geometric discontinuity, and the plastic angle of the joints is about 0.02rad, which does not meet the FEMA requirement of 0.03rad. The joint formed plastic hinge in the segment of the baffle, and the plastic rotation angle of the joint reached 0.03rad. the bearing capacity and energy dissipation performance of the joint were increased by 10.1% or 27.7% and 65.5% and 123.6%, respectively, compared with the conventional joint. The measures of double broken line expansion head structure and beam flange butt weld moving far away from the joint zone can slow down the geometric abrupt change and stress concentration in the joint zone and avoid the cross effect of the weld too dense and the welding heat affected zone in the joint zone. Prevents premature brittle fracture of joints. In this paper, the constructive design suggestion of double broken line enlarged head node is given.
【作者单位】: 宁波大学建筑工程与环境学院;
【基金】:浙江省公益性技术应用研究计划项目(2013C31058) 浙江省自然科学基金项目(LY12E08008) 浙江省“新世纪151人才工程”项目(11-3-079) 宁波市自然科学基金项目(2013A610192)
【分类号】:TU392.1
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:2064319
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