【摘 要】
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结构震后功能可恢复、损伤元可更换已成为工程抗震设计的一个重要发展趋势。在现有钢结构梁柱节点研究成果的基础上,提出了可更换翼缘开长槽孔削弱端板连接节点。为研究该节点在循环加载下的破坏模式以及各削弱参数对节点滞回性能的影响,本文使用有限元软件ABAQUS对节点进行变参数模拟分析,并给出设计参考建议。在验证有限元软件ABAQUS模拟的有效性的基础上,对比分析了普通端板连接节点和可更换翼缘开长槽孔削弱端板
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结构震后功能可恢复、损伤元可更换已成为工程抗震设计的一个重要发展趋势。在现有钢结构梁柱节点研究成果的基础上,提出了可更换翼缘开长槽孔削弱端板连接节点。为研究该节点在循环加载下的破坏模式以及各削弱参数对节点滞回性能的影响,本文使用有限元软件ABAQUS对节点进行变参数模拟分析,并给出设计参考建议。在验证有限元软件ABAQUS模拟的有效性的基础上,对比分析了普通端板连接节点和可更换翼缘开长槽孔削弱端板连接节点在单调及循环加载作用下的力学性能。结果表明:与普通端板连接节点相比,削弱型节点能够更有效地实现塑性铰外移,更好地保护梁柱节点的对接焊缝,避免其过早地发生脆性破坏;虽然削弱型节点的承载能力有一定程度的降低,但提高了节点的延性,其滞回性能更为优良。设计了长槽孔孔径、长槽孔长度、长槽孔圆心至梁边缘的距离以及端板厚度共4个变参数系列,探究各参数对可更换翼缘开长槽孔削弱端板连接节点承载力、破坏形态、延性、耗能能力、刚度及强度退化等方面的影响,给出各参数的设计建议。研究发现:节点的滞回性能对长槽孔孔径变化更为敏感,削弱时长槽孔孔径的取值应综合考虑节点承载力与延性的相互影响,使节点性能达到最优化;长槽孔长度对节点的性能影响不大,但在一定范围内,适当增大长槽孔长度可使节点具有良好的延性;长槽孔圆心至梁边缘的距离对节点试件的峰值荷载和强度退化规律有一定的影响,对试件削弱时,应使长槽孔圆心至梁边缘的距离不宜过大;为避免端板连接成为梁柱连接节点的薄弱环节,端板厚度不宜过小,但端板厚度过大时,增设端板加劲肋对节点的性能改善不大,此时可以不再增设端板加劲肋。
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