t型加劲肋连接的梁柱节点连接抗震性能分析

《t型加劲肋连接的梁柱节点连接抗震性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、T型加劲肋连接的梁柱节点连接抗震性能分析潘宏古川（丙部建筑抗震勘察设计研究院丙安710054）摘要：T型加劲型梁柱节点是一种既可以应用于新建建筑乂可应用于已有建筑的梁柱节点加固的新型框架刚性节点连接形式，木文引用国外最新试验究资料，对T型加劲型梁柱节点连接的抗震性能进行基于有限元分析的理论研宄。关键词：T型加劲型梁柱节点连接；滞回性能；有限元模拟；ABSTRACT:ConnectionsusingT-stiffenerwithfilletisanewformofbeamtocolumnwhichcanbeusedbothinnewbuildingsorrepa

2、iringexistbuildings.ThispaperdoessomeresearchonseismicperformanceoftheConnectionsusingT-stiffenerwithfilletonthebaseofthelatestexperimentalstudyabroadbyfiniteelementanalysis.Keywords:connectionsusingT-stiffener;hystereticbehavior;finiteelementanalysisl引言钢结构向来被认为具有卓越的动力特性，这主要是由于钢材具有轻

3、质、高强的特点，另外，由于钢材具有较好的延性，这使得钢结构具有很大的抵抗变形的能力，从而使结构在遭遇强烈地震时地震能量能很好地耗散，从而使结构不致倒塌，减小震害。因此对于钢结构框架结构，梁柱节点抗震性能的研宄就显得尤为重要。T型加劲型梁柱节点连接是一种新型的节点连接形式，其基木的工作机理是：在遭受强震时，使塑性铰最初在T型加劲肋端部的梁翼缘附近形成，也就是通过加强节点区使结构塑性铰远离节点区。2T型加劲型梁柱节点试验研究2.1试验方法及过程木文引用国际上最新表的关于T型加劲型梁柱节点连接的试验数据［1］验证木文建立的有限元模型的可靠性和有限元计算精度。文献［1

4、］主要对用T型加劲型梁柱节点连接进行了伪静力原型试验，试验按照美国抗震规范要求，设计了一组共两个完全相同的试件：RC7和RC8。试验的目的是通过伪静力试验研究节点的地震反应，加载方式采用文献中规定的循环加载历程并采用位移控制加载［2］。2.2试验结果试件RC7在第22次循环之前完全处于弹性阶段，进入第28次循环吋，梁端位移达到104mm（层间位移角4%nd），T型加劲肋端部梁翼缘幵始发生塑性变形产生局部屈曲，进入第30次循环（层间位移角5%nd）吋相同位置的梁腹板开始发生屈曲，直到进入第32次循环（层间位移角6%rad）,试件仍处于弹塑性状态，为了防止加载装置

5、发生破坏，中止了加载，试验结束。最终试件RC7未发现任何位置冇开裂现象。试件RC8的试验现象与RC7十分相似，只是当位移施加到130mm（层间位移角5%nd）时，由于一根侧向支撑发生扭转失稳，使得试件RC8的极限荷载有所降低，试验结束吋，该试件上也未发现有裂纹产生。T型加劲肋和节点区自始至终都未发生屈服，两个试件最终都按照期望的形式发生了第三种破坏模式，在T型加劲肋端部梁翼缘附近首先发生屈服，然后腹板开始发展塑性，最终形成塑性铰。在循环荷载作用下，两个试件的滞冋曲线如图3.3。（a）试件RC7的滞冋曲线（b）试件RC8的滞冋曲线图2.1试验得到的弯矩一转角滞冋

6、曲线通过对两个试件的滞冋曲线可以发现，两个试件的滞冋环都十分饱满，说明T型加劲型梁柱节点具有良好的抗震性能。3T型加劲型梁柱节点有限元模型验证3.1冇限元模型建立为了与原型试验保持-致，使用双线性随动强化本构关系模型，各材料参数取材性试验的平均值，各板件屈服强度取320N/mm2，弹性模量取2.06x105N/mm2，强化模量取420N/mm2,泊松比0.3，所存材料使用双线性强化模型，服从Vonmises屈服准则。本文研究的梁柱节点连接所有构件均采用Solid45三维实体单元。根据对称性取模型的一半作为研究对象。本文建立的角焊缝连接的T型加强型梁柱节点连接的

7、有限元模型如图3.1所示。图3.1T角焊缝连接的T型加强型梁柱节点连接冇限元网格划分对柱上下端施加x,y,z方向的位移约束，在梁端主节点上施加位移，在以梁腹中对称轴所在的z=0的面上施加对称约束。由于ANSYS中没冇特定的破坏准则，需要人为定义，本文采用与原型试验相同定义方法，认为当层间位移角达到6%rad吋结构破坏，并以此吋的位移为极限位移，对应的荷载和弯矩为极限荷载和极限弯矩。3.2有限元分析结果利用ANSYS11.0冇限元程序，对上述冇限元模型进行计算，通过比较停止加载吋(6%rad层间位移角)原型试验和奋限元分析的破坏模式可以发现，两者都在T型加劲肋端

8、部的梁翼缘及腹板上发生塑性变形，而苏它