【摘要】：對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),會(huì)直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和使用功能,十分關(guān)鍵。預(yù)制裝配化鋼結(jié)構(gòu)是建筑工業(yè)化發(fā)展的重要途徑,迅速解決預(yù)制裝配化鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)建筑結(jié)構(gòu)形式上的優(yōu)化升級(jí)顯得尤為重要�；诮ㄖY(jié)構(gòu)的功能和經(jīng)濟(jì)因素考慮,本文提出了一種新型裝配式異形鋼節(jié)點(diǎn),該種節(jié)點(diǎn)形式是將節(jié)點(diǎn)域附近的構(gòu)造采用與等高梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造相同措施,T型連接件腹板與低梁上翼緣焊接、同時(shí)與外環(huán)板通過(guò)螺栓連接,不僅有效地解決了構(gòu)造干擾問(wèn)題,而且減少了施工工序提高了施工速度。本文在已有的3個(gè)高低梁異形節(jié)點(diǎn)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)的研究基礎(chǔ)之上,討論了是否采用T型連接件和節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁高比(h_(b2)/h_(b1)=0.5,0.75)兩個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)域剪力和耗能能力的影響。并在試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,采用MSC.Marc 2012有限元軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。根據(jù)試驗(yàn)和有限元分析結(jié)果,對(duì)3個(gè)試件的應(yīng)力分布及破壞模態(tài)進(jìn)行有限元驗(yàn)證;在確保有限元模型的可靠性后,對(duì)高低梁異形節(jié)點(diǎn)的5個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行了有限元擴(kuò)展分析,分析比較各參數(shù)對(duì)高低梁異形節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。得到以下主要結(jié)論:(1)相同條件下,對(duì)照普通高低梁與柱異型節(jié)點(diǎn)試件,新型裝配式異形鋼節(jié)點(diǎn)試件應(yīng)力集中主要發(fā)生在T型連接件與梁2的焊接處,且具有充足的延性,故通過(guò)T型連接裝置,節(jié)點(diǎn)可獲得設(shè)計(jì)所期望的失效模式;通過(guò)公式推導(dǎo),進(jìn)一步提出了T型連接裝置的計(jì)算模型和設(shè)計(jì)方法,為今后應(yīng)用于實(shí)際工程中提供了重要的參考依據(jù)。(2)梁截面高度相等(d_(b2)/d_(b1)=1)的高低梁異形節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)域的累計(jì)耗能能力、抗剪承載力、剪切變形、屈服點(diǎn)和塑性點(diǎn)承載力均顯著高于梁截面高度不等(d_(b2)/d_(b1)≠1)的節(jié)點(diǎn);但對(duì)于同為梁截面高度不等(d_(b2)/d_(b1)≠1)的節(jié)點(diǎn),梁截面高度比對(duì)節(jié)點(diǎn)域受力性能的影響相對(duì)較小。寬厚比的增加可以顯著降低節(jié)點(diǎn)的累計(jì)耗能、初始剛度和承載能力,對(duì)節(jié)點(diǎn)的屈服點(diǎn)和塑性點(diǎn)荷載值也有一定程度的影響,對(duì)節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)影響較大。(3)隨著軸壓比的增加,初始剛度變化不明顯,但累計(jì)耗能能力和抗剪承載力出現(xiàn)明顯的降低趨勢(shì),在高軸壓比下,節(jié)點(diǎn)域會(huì)提前進(jìn)入屈服狀態(tài),正負(fù)向的數(shù)據(jù)也相差較大。隨著梁柱寬度比的增加,初始剛度與累計(jì)耗能變化不大,但抗剪承載力有所提高,在屈服點(diǎn)和塑性點(diǎn)時(shí)的節(jié)點(diǎn)域高應(yīng)力區(qū)面積也相應(yīng)增大。梁翼緣寬厚比越小,節(jié)點(diǎn)的累計(jì)耗能越大,抗剪承載力越高,但其對(duì)于初始剛度和屈服點(diǎn)、塑性點(diǎn)等主要性能點(diǎn)的影響十分有限。(4)相比于帶T形連接件的高低梁異形節(jié)點(diǎn),帶新型開(kāi)孔H型鋼阻尼器的節(jié)點(diǎn),滯回曲線更飽滿(mǎn)。影響新型開(kāi)孔H型鋼阻尼器的高低梁異形節(jié)點(diǎn)受力性能的因素有肢寬、高度和開(kāi)孔形式等。肢寬越大或肢高越小時(shí),阻尼器的初始剛度、屈服強(qiáng)度和等效粘滯阻尼系數(shù)就越大,滯回性能也越優(yōu)良。無(wú)論是在開(kāi)孔面積相同的情況下,還是肢寬相同時(shí),菱形開(kāi)孔H型鋼阻尼器的應(yīng)力分布最均勻,屈服剛度、初始剛度和等效粘滯阻尼系數(shù)也最大。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU391;TU352.11
【圖文】：

武漢火車(chē)站大跨、大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑

梁柱鋼節(jié)點(diǎn)破壞圖

圖1.3兩類(lèi)鋼節(jié)點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2774080