半刚性连接平面钢框架抗震性能研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文半刚性连接平面钢框架抗震性能研究Researchonseismicperformanceofplanesteelframewithsemi-rigidconnection学位申请人：胡长姣指导教师：王新武教授、刘丰军副教授一级学科：土木工程二级学科：结构工程学位类别：工学硕士2015年06月摘要摘要钢结构因具有自重轻、便于安装、施工方便、周期短、抗震能力强、比较环保等优势，现在国内外正加强研究和推广应用钢结构建筑系统。梁柱节点连接在钢结构节点连接中起重要作用，主要传递梁柱的剪力和弯矩，连接节点的力学性能与结构

2、的整体受力性能有直接关系。节点连接根据节点具有刚度的不同可将其分为三种类型：理想的刚性连接、完全铰接连接和半刚性连接。刚接连接允许节点传递弯矩而不能转动，而铰接连接不能传递弯矩但允许节点发生转角，半刚性连接节点既能传递弯矩又可以产生转动，其具备刚接和铰接的优势性能。大量试验和理论研究得出焊接刚性节点连接的延性差，易发生脆性破坏，且施工难度较大；铰接节点的构造相对简单，但是具有的刚度和耗能能力较差，不利于抗震结构；而半刚性连接节点弥补了刚接和铰接的不足，其性能与现实工程更加符合。连接件通过高强螺栓将梁柱连在一起组成半刚性连接节点，并且半刚性连

3、接根据连接件的不同，可分以下几种：角钢连接，双腹板顶底角钢连接，平齐端板连接，矮端板连接，延伸端板连接，T型钢连接等，其中T型钢半刚性连接具有构造简单、施工方便快捷、传力路线明确、造价相对比较经济等优点，在工程中受到了广泛应用。目前国内外对半刚性连接已进行了大量的研究，而这些研究大多集中在半刚性连接节点的性能研究方面，对半刚性连接钢框架的整体性能研究较少，同时我国规范对如何设计半刚性连接没有做出相关规定，在设计方面缺乏相关规范指导，这是半刚性连接钢框架的研究和应用受到阻力的原因之一。已有研究者对双腹板顶底角钢半刚性连接钢框架的抗震性能进行了

4、研究，主要利用有限元软件和拟动力试验方法对钢框架进行加载分析，利用拟静力试验对半刚性连接节点进行分析，而几乎没有对半刚性连接整体钢框架进行拟静力试验，特别是T型钢半刚性连接的试验研究甚少。本文利用拟动力试验和拟静力试验对T型钢连接平面钢框架进行抗震性能研究，是河南省科技攻关项目《半刚性连接钢框架的抗震性能研究》的子课题，主要是研究T型钢连接平面钢框架在EL-Centro波和Northridge波两种地震波作用下的应变变化，位移反应，加速度反应，层间位移角，荷载反应以及在低周反复荷载作用下荷载-位移滞回性能，耗能系数、延性性能和破坏机理等，分

5、析T型钢连接平面钢框架在循环荷载作用下构件塑性铰出现的顺序和耗能机制，从而得出T型钢连接钢框架的抗震性能。试验结果表明T型钢连接钢框架在加载时，首先T型钢连接件出现塑性铰，发生屈服破坏，柱子的应变最小，最后发I河南科技大学硕士学位论文生屈服，致使钢框架破坏，T型钢连接钢框架的滞回环饱满，面积较大，耗能性能较好，具有较好的延性性能和抗震性能，适用于抗震地区，本次试验为半刚性连接钢框架在工程中的推广应用提供技术支撑。关键词：T型钢连接；钢框架，拟动力试验；拟静力试验；滞回性能；抗震性能论文类型：应用基础研究选题来源：河南省科技攻关项目（项目编号

6、：122102210550）IIIIABSTRACTABSTRACTConstructionsteelstructuresthathaveadvantagesoflightweight,easyinstallation,shortconstructionperiod,goodseismicperformance,lessenvironmentalpollutionandotheradvantages,arecurrentlyworkingonthepromotionofresearchandapplicationathomeandabroa

7、d.Thenodeconnectionsbetweenbeamandcolumnthattransmitshearforceandbendingmomentofbeamcolumnplayanimportantroleinthesteelframes.Thereisadirectrelationshipbetweentheforceperformanceoftheoverallsteelframeandthemechanicalpropertiesofthenodeconnections.Accordingtodifferentstiffn

8、essofnodeconnections,typesofconnectionsincludeidearigidconnection,full-hingedconnectionan