胶合木网壳钢铅组合耗能节点性能研究

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1、广州大学硕士学位论文胶合木网壳钢铅组合耗能节点性能研究专业：建筑与土木工程硕士生：黄瑞指导教师：朱勇摘要随着国家提出了实现社会经济可持续发展的战略目标，现代建筑产业正朝着大跨度、高层化、装配式、绿色节能的方向发展，胶合木网壳结构作为一种新型绿色节能建筑正逐渐受到关注，其中又以设计节点类型、提高结构整体性为发展胶合木网壳结构的技术核心。胶合木网壳结构作为一种新型大跨度空间结构，网壳杆件截面尺寸较大，节点处通常需要借助大型钢套筒构件和螺栓进行辅助连接，一般情况下，钢套筒内需要布置斜撑来提高节点整体刚度，但这种布置方式会造成杆件与节点刚度相差较大，螺栓连接无法保证地震作

2、用下节点处的可靠性连接，本文针对这一问题提出一种钢铅组合耗能节点，在保证节点刚度的情况下同时还提高了节点的延性和耗能能力，进而达到提高节点可靠性的目的。钢铅阻尼器是一种组合型式的金属阻尼器，在土木工程领域拥有良好的理论研究价值。铅作为一种延性好、屈服点低同时还具有动态恢复特性金属，耗能效果十分明显，但刚度较小，钢的屈服点和刚度相对于铅都较高，将两者进行组合既可以保证节点的刚度，又能提高整体的耗能效果，充分利用了两种金属的优点。本文选择K6型单层球面胶合木网壳结构节点连接作为研究对象，选择合理的本构关系对新型钢铅组合耗能节点连接进行拟静力分析，结合有限元软件ABAQ

3、US分析得到的节点承载力、变形位移、强度、刚度、耗能大小，得出耗能节点的滞回环对称且饱满，能较快进入塑性屈服阶段稳定耗能，通过比较三组不同加载方式下节点的力学性能，得到单元的受力性能受相邻耗能单元相互作用较小，节点构造合理；通过总结滞回曲线的变化规律，选取合适的恢复力模型，分析了节点的中间钢板宽度、铅块(隔板)高度以及铅块厚度对耗能器的耗能能力和滞回性能的影响，研究得到减小铅块(隔板)高度与增加铅块厚度能有效提高节点耗能能力，中间钢III胶合木网壳钢铅组合耗能节点性能研究板宽度对节点耗能能力影响较小，然后建立了125组有限元模型，对三种参数与节点初始刚度、屈服刚度

4、、屈服力与最大阻尼力的数值关系进行了线性回归分析，并拟合出相应的计算公式，为将来节点尺寸设计奠定了基础；最后利用有限元分析软件Ansys对胶合木网壳进行抗震性能分析，比较使用传统刚接节点的胶合木网壳与使用钢铅组合耗能节点的胶合木网壳在三种地震波下节点的相对位移，验证得到使用耗能节点能有效减小网壳节点X方向位移。关键词：胶合木网壳；钢铅组合耗能节点；有限元；抗震性能分析IV广州大学硕士学位论文AbstractWiththecountryputforwardthestrategicgoalofachievingsustainablesocio-economicdeve

5、lopment,themodernbuildingindustryismovinginthedirectionoflarge-span,high-rise,assembly,andgreenenergy-saving.Asanewtypeofgreenenergy-savingbuilding,gluedwoodreticulatedshellstructurehasbeenpaidmoreattention,amongthem,thecoreofthetechnologywhichdesignthenodetypeandimprovetheintegrityof

6、thegluedwoodreticulatedshellstructures.Asanewtypeoflarge-spanspacestructure,thegluedwoodreticulatedshellstructurehaslargecross-sectiondimensionsofthelatticedshellmembers,andthejointsusuallyneedtobeconnectedwithlargesteelsleevemembersandboltstoassisttheconnection.Generally,theobliquear

7、rangementisrequiredinthesteelsleeves.Supporttoimprovetheoverallstiffnessofthejoint,butthisarrangementwillresultinalargedifferencebetweenthestiffnessofthememberandthejoint,boltconnectioncannotguaranteethereliableconnectionatthenodeundertheearthquake.Inthispaper,akindofsteelleadcombined

8、energ