【摘要】：鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)地較輕。強(qiáng)度好、材料質(zhì)地均勻、塑性和韌性好,制造與施工方便,這些優(yōu)勢使得鋼材在建筑產(chǎn)業(yè)中被廣泛使用。現(xiàn)如今,不管是工業(yè)設(shè)備還是建筑產(chǎn)業(yè)中,鋼結(jié)構(gòu)被廣泛采用。然而在地震中,采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物發(fā)生了嚴(yán)重的破壞,造成了巨大的人生傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,鋼材的優(yōu)勢并未完全體現(xiàn)。隨后,美國研究人員經(jīng)過對地震中鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)破壞情況的調(diào)研,整理出了一部分改善鋼框架中梁柱節(jié)點(diǎn)處的連接方法與建議,主要的觀點(diǎn)便是使得塑性鉸遠(yuǎn)離梁柱節(jié)點(diǎn)處(即塑性鉸外移)。而達(dá)到塑性鉸外移的效果,其方法大致是兩類,第一類就是對距離節(jié)點(diǎn)一定距離的區(qū)域進(jìn)行削弱,使得塑性鉸主動外移,第二類就是通過一系列局部補(bǔ)強(qiáng)的措施,例如加蓋板,擴(kuò)翼緣,迫使塑性鉸外移。第三類就是將前兩者進(jìn)行并用,達(dá)到使得節(jié)點(diǎn)的承載力和延性均滿足要求。本文針對這種節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,選取了腹板開孔型與翼緣加強(qiáng)型并用節(jié)點(diǎn),通過對腹板開孔節(jié)點(diǎn)的梁根部翼緣處進(jìn)行局部蓋板加強(qiáng)。并且對于這種構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一系列的受力性能分析。本文所研究的內(nèi)容大體包括如下幾個方面:首先,單對梁腹板進(jìn)行開孔構(gòu)造設(shè)計(jì),并且分析這種構(gòu)造下梁柱節(jié)點(diǎn)在單向加載下的受力性能,分析開孔大小以及開孔距離對于節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能影響。通過得到本構(gòu)關(guān)系曲線和塑性鉸形成與發(fā)展的規(guī)律,并且在同樣的條件下建立翼緣加強(qiáng)型腹板開孔式節(jié)點(diǎn),對比兩者性能異同。再者,通過控制腹板開孔大小,蓋板補(bǔ)強(qiáng)的厚度,開孔距離遠(yuǎn)近這幾個主要參數(shù)來分析對于節(jié)點(diǎn)的受力性能影響;同時因?yàn)橛辛司植考訌?qiáng)的因素,使得節(jié)點(diǎn)的承載力一定程度上減小了降低,僅僅影響開孔附近區(qū)域。其中,開孔直徑R和開孔距離A,蓋板厚度B為主要分析對象。最后,分別對加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn),腹板開孔式節(jié)點(diǎn),以及經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力性能對比,分析優(yōu)劣,得出合理的界面參數(shù)取值范圍。
【圖文】：

（a）剛性連接 （b）鉸接連接 （c）半剛性連接圖 2.1 節(jié)點(diǎn)連接Figure2.1 Joint connection4.塑性鉸概述塑性鉸通常被認(rèn)為是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的某一截面相對而言已經(jīng)屈服，但并未破壞，而且還能繼續(xù)承擔(dān)彎矩，這一區(qū)域可被視作塑性鉸，如此一來，原本剛性連接的情況下視作一個構(gòu)件，就可以當(dāng)成在兩個構(gòu)件中以一個塑性鉸相連接，并且可以產(chǎn)生相對微小的轉(zhuǎn)動。此時可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)體系中減少了一個約束，隨之改變的應(yīng)該是結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算方式,一旦截面處于塑性流動的狀態(tài)下，并且此時極限彎矩的最大值保持不變，兩個幾乎挨著的截面發(fā)生有限的相對轉(zhuǎn)角，在這種情況下，此界面就類似于帶鉸的截面。塑性鉸的概念是相對理想鉸而言的，理論上講理想鉸是無法承受彎矩荷載的，但是塑性鉸可以，而它能承受的極限值便是截面的極限彎矩承載值。當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超靜定情況時，因?yàn)槎嘤嗟倪B接，當(dāng)其中一部分截面的鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)力，也就是這種截面由于塑性鉸的關(guān)系使得其并不是立即破壞，依然可以對他繼續(xù)加

點(diǎn)幾何尺寸及材料特性文根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)研究以及參考文獻(xiàn)[16][17]對于梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)柱模型尺寸如表 2-2 所示表 2-2 構(gòu)件尺寸Table2-2 Size of component翼緣寬(mm) 翼緣厚度(mm) 腹板寬(mm) 腹板厚度350 10 150 6250 12 250 8長取值 1000mm，柱長 1800mm，模擬試件材料參考之前的材料試孔半徑為 R=100mm，開孔位置距離梁端為 A=400mm，圓心到梁50mm。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖如圖 2.2 所示。而對于蓋板加強(qiáng)的腹板開孔節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上，，蓋板厚度 B 為板厚度在 1.2～1.4 倍梁翼緣厚度，.6～0.8 倍的梁翼緣寬度之間選取。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：河北建筑工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU391

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2591704