鋼框架地震響應(yīng)的Push-over模擬及加腋梁柱焊接節(jié)點(diǎn)抗震性能研究.pdf

1、美國(guó)北嶺和日本阪神震害教訓(xùn)提示：鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)中的焊縫是地震中易發(fā)生脆斷的薄弱環(huán)節(jié)。在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建造過程中，除了應(yīng)注意選用韌性好的焊接材料外，還要注意從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上設(shè)法降低焊縫的應(yīng)力，注意使塑性鉸遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)，以對(duì)焊縫實(shí)施有效保護(hù)。本文針對(duì)焊縫受力狀態(tài)研究了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對(duì)梁柱焊接節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。使用SAP2000N/L具有的推倒(push-over)分析功能模擬了某四層鋼框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，使該結(jié)構(gòu)達(dá)到抵抗7度地震的要求，同時(shí)確

2、定了在給定結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的條件下結(jié)構(gòu)中各桿件的內(nèi)力及屈服順序。隨后以SAP2000N/L分析結(jié)果為計(jì)算邊界條件，用ANSYS的三維實(shí)體單元分彈性和彈塑性兩種情況分析了在地震水平載荷作用下兩種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)、兩種RBS節(jié)點(diǎn)及加腋加強(qiáng)型等不同構(gòu)造梁柱焊接節(jié)點(diǎn)焊接區(qū)應(yīng)力的分布情況，分下翼緣改進(jìn)及上、下翼緣改進(jìn)兩種不同的節(jié)點(diǎn)改進(jìn)方式展開了討論，同時(shí)也探討了加腋節(jié)點(diǎn)的力學(xué)機(jī)制、破壞特點(diǎn)及其抗震性能。 研究結(jié)果表明：用push-over方法能獲得在

3、地震水平載荷作用下結(jié)構(gòu)中每個(gè)桿件的受力狀態(tài)及其屈服過程，能發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)是否滿足抗震設(shè)防要求。梁柱焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對(duì)梁翼緣焊縫的承載環(huán)境有明顯的影響。狗骨型、槽型一類的RBS節(jié)點(diǎn)能有效降低梁翼緣焊縫處的應(yīng)力集中，提高節(jié)點(diǎn)柔性。加腋節(jié)點(diǎn)能提高節(jié)點(diǎn)的承載能力，使節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出更好的柔性，梁翼緣焊縫得到有效的保護(hù)。 焊接腋梁明顯改變了梁的剪力轉(zhuǎn)移機(jī)制，從而降低了結(jié)構(gòu)對(duì)梁翼緣焊縫韌性要求。腋梁的加入改變了節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布，減小了梁