钢框架盖板加强型节点低周反复荷载试验研究

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本文研究的盖板加强型节点是一种典型的梁截面加强型节点形式,通过在梁端部焊接盖板来提高梁端截面的抵抗矩,使梁端塑性铰的位置远离受力复杂且脆弱的梁柱翼缘连接焊缝,起到提高节点延性,防止节点脆性破坏的目的。本文共设计了4个缩尺比例为1/2的抗弯钢框架盖板加强型连接节点,分别为试件CPC-1、CPC-2、CPC-3、CPC-4。4个加强型节点试件均采用矩形加强板形式,为了分析盖板的厚度和长度对节点的受力性能的影响,并得到盖板尺寸合理的取值范围,试件CPC-1和CPC-2为厚度相同而长度发生变化,试件CPC-3和CPC-4为厚度发生变化而长度相同。试件及盖板的尺寸的设计参考了我国现行规范、美国FEMA350、351和国内相关的研究成果。试验现象表明:4个盖板加强型节点试件在距加强板端部约1/4梁高位置形成塑性铰,远离柱翼缘,保护了梁柱节点连接焊缝,防止节点脆性破坏的发生。试验结果表明:4个盖板加强型节点试件的极限承载力比较,试件CPC-2的极限承载力最大,为164KN;盖板加强型节点试件的塑性转角范围为3.63%rad~3.91%rad,总转角范围为5.01%rad~5.24%rad,延性系数范围为3.11~3.31,等效粘滞阻尼系数范围为0.427~0.476,满足了3%rad塑性转角、5%rad总转角及延性系数大于3.0的抗震性能最低标准。通过对试验数据的对比分析发现随着盖板尺寸的增加,其承载力提高,其塑性转角、总转角、延性系数和等效粘滞阻尼系数却减小。依据试验结果,给定了加强型节点盖板尺寸的取值范围,盖板厚度不宜超过1.2倍的梁翼缘厚度,盖板长度宜在0.5~0.85倍梁高范围内取值。
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