焊接残余应力对梁柱节点抗震性能的影响

《焊接残余应力对梁柱节点抗震性能的影响》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、中文摘要1994年美国Northridge和1995年日本Kobe地震中大量抗弯钢框架焊接节点出现脆断的事实表明，焊接残余应力是导致这种脆性破坏的重要因素之一。因此研究焊接残余应力对梁柱焊接节点承载状态的影响对于保证钢结构的抗震安全具有重要意义。本文主要研究焊接残余应力对梁柱焊接节点抗震性能的影响，主要工作包括以下两个方面：1)建立了计算梁柱焊接节点梁翼缘焊缝焊接温度场和残余应力应变场的三维有限元模型。考虑材料热物理性能和力学性能依赖于温度的变化，以热一弹塑性理论为基础，利用大型有限元分析软件ANSYS，模拟了实际

2、钢结构梁柱焊接节点上的残余应力、应变场。2)基于非线性静力分析(Push—over)方法对钢框架结构进行的结构抗震分析，以与结构控制点水平位移相对应的杆件位移及其内力为边界条件，在考虑焊接残余应力影响的情况下进行了梁柱焊接节点的抗震性能分析。研究结果表明：对于不同类型的梁柱焊接节点，无论是结构处于弹性还是弹塑性承载状态，焊接残余应力的存在均使梁翼缘焊缝中的应力处在高水平，并使改进型节点通过增加柔性的节点结构设计使梁塑性铰外移来保护梁翼缘焊缝的功能弱化。关键词：焊接残余应力；有限元；钢结构；梁柱焊接节点；抗震性能AB

3、STRACTThefactsthatBrittlefractureoccurredintheweldofbe锄一columnweldedconnectioninsteelstructureintheearthquakeofNorthrigeinAmericain1994andKobeinJapanin1995showedthatweldingresidualstressistheimportantfactorwhichleadtothiskindofbrittlefracture．Thereforeitisvery

4、importanttostudytheeffectofresidualstresstotheperformanceofresistancetoearthquakeofbeam—coharmcommctiontoensurethesafetyofresistancetoearthquakeofthesteelstructure．Thispaperismainlyconcentratedonthestudytheeffectofresidualstresstotheperformanceofresistancetoea

5、rthquakeofbeam-columnconnection，andcoversthefollowingaspectsconcerningthemainworkandresearchintheproject．1)Abeam—columnweldedconnectionfinite—element(FEM)ofweldingtemperatefieldandstress—stainisfoundedandthematerialnon—liner(itmeansthatthethermo—physicalproper

6、tiesandthemechanicalpropertiesofthematerialaredependingonthetemperatureandchanging、isconsidered．Thetemperaturefieldofrealweldingprocessandthechangesofstress—strainfieldsinsteelstructureandtheresidualstressdistributionsareaccuratelysimulated．2)Thedifferentdetai

7、lsofbeam．columnconnectionsareanalysedbyANSYSinbothelasticityandelaso—plasticitycondition，theboundaryconditionsofwhichareprovidedbythePush-overcalculationoutcomewhichsuperposedweldingresidualstressofbeam--colunm，Theresultsofstudyshowedthattothedifferentvarietyo

8、fbeam--coltmmweldedconnectionwhetheritbeinaelasticityorelaso-plasticitycondition，theresidualstressmakethestressofflangeweldedinhighlevel，andweakenthefunctionwhichprotecttheflangewe