箱形节点域工字形柱双肋板加强型弱轴连接的抗震性能研究

发布时间：2020-04-11 15:29

【摘要】：课题组前期的试验研究和有限元模拟分析已证实节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接是一种延性好、承载力高的连接形式。为进一步拓展该连接的应用,本文对箱形节点域工字形柱双肋板加强型弱轴连接进行了研究。建立考虑材料损伤的各系列参数分析有限元模型,探究各类参数变化对节点的承载力、应力路径、滞回性能、塑性转动能力、延性性能、刚度退化和耗能能力的影响,并提出了改进型设计的建议。主要研究结论如下:(1)双肋板加强型节点能够有效避免梁翼缘与蒙皮板的对接焊缝发生脆性破坏。在提高节点的承载力的同时,又保证节点具有良好的耗能能力和延性。(2)肋板长度对节点的承载力和延性有明显的影响。肋板长度的取值范围为a=0.6h~0.75h(h为梁高)时,节点具有足够的转动刚度和良好的塑性转动能力。(3)肋板高度对节点域的受力影响明显。而对节点的耗能能力和延性影响不明显。建议肋板高度取值范围为b=0.4a~0.5a,a为肋板长度。(4)厚度较大的肋板可较为理想地提高节点的承载力。但过厚的肋板容易带来焊接方面的质量缺陷。建议肋板厚度取值范围为t=0.5t_f~0.75t_f,t_f为梁翼缘的厚度。(5)肋板的位置对节点的耗能能力和延性影响不大。建议肋板加强位置取值范围为1/8b_f-3/8b_f,b_f为梁翼缘宽度。(6)本文提出了非对称双肋板与扩翼板加强型弱轴连接,进行了有限元对比分析,结果表明,非对称双肋板与扩翼板加强型节点能够具有对称双肋板加强型节点的较高承载力,同时还具备扩翼板加强型节点的延性。此节点的力学性能是合理可靠的,可为此节点的工程应用提供技术参考。
【图文】：

钢结构工程,应用实例

第一章绪论第一章绪论1.1 引言“十三五”期间，随着国民经济的高速发展，我国各行各业的改革进入深化阶段，建筑业首当其冲，，传统高污染、高耗能的建筑方式已经不再符合时代的发展要求，新型的生态环保、高效节能型建筑产业将引领时代的潮流[1]。在改革的巨大发展浪潮中，钢结构以其轻质高强、施工高效和循环利用率高等特点被广泛应用于建筑业。钢结构建筑是一种节能环保的建筑体系，因其施工污染环境少，抗震性能好，投资回收快等综合优势而受到重视，被誉为 21 世纪的“绿色建筑”。随着施工技术以及结构设计水平的日益成熟，钢结构体系[2-5]被应用于国内许多城市的地标性建筑的建设当中，如图 1.1 所示。

加强型,轴连接

（a）侧板加强型（b）盖板加强型（c）双肋板加强型（d）加腋加强型图 1.2 加强型连接（a）RBS 型（b）腹板开洞型（c）腹板开槽型图 1.3 弱化型连接目前，梁端弱化型和强化型连接的使用已经基本解决了钢结构节点发生脆断但大部分的研究对象是工字形柱的强轴连接，而对弱轴连接的研究相对较-Dae Kim、Hyun-Ju Shim、Lee K 和 Keunyeong Oh 等人[13-16]提出了一种楔形板全螺栓连接的弱轴连接并给出了相应的设计方法。国内学者对不同形式的弱进行了试验和有限元模拟分析[17-22]。我国工程中常用的弱轴连接[24-25]如图 1.4
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU391;TU352.11

【参考文献】