腹板高度对双槽钢组合截面构件滞回性能的影响.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．04．020腹板高度对双槽钢组合截面构件滞回性能的影响赵锋(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要：为研究不同的腹板高度对双槽钢组合截滞回性能的影响，建立有限元分析模型，得出在循环弯矩作用下的滞回曲线、骨架曲线，延性系数等。通过有限元结果的对比，得到不同几何参数对双槽钢组合截面构件滞回性能的影响。关键词：双槽钢；滞回；延性；有限元中图分类号：TU31文献标志码：A文章编号：1672—4011(2013)04—0047—02Webheightofthehyste

2、reticbehaviorofacombinafionofdual．channelsectionmembersZHAOFe鸭(SchoolofCivilEngineering，Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract：Forthestudyofdifferentwebsizecombinationofdual·-channelcross——sectionalhysteresispropertiesoffiniteel—ementanalysismo

3、delobtainedundercyclicbendingmomenthys—teresiscurves，skeletoncurves，ductilitycoefficient．Compari-sonandanalysisoffiniteelementresultsobtaineddifierentgeo—metricalparametersofthehystereticbehaviorofthecombinationofdual．channelsectionmembers．Keywords：Dual-Channel；Hysteresis；Du

4、ctility；FiniteElement0前言根据试验研究表明：交错桁架破坏一般始于桁架空腹节间两侧的斜腹杆所发生的脆性破坏，这对结构的抗震性能非常不利，其结果往往是灾难性的。本文提出通过改善空腹节间弦杆的耗能能力，使得空腹节间弦杆首先形成塑性铰或发生可修复的破坏，进而结构的基本承重构件可以充分发挥作用。而双槽钢组合构件拥有材料利用合理、刚度大、抗扭性能好的优点。因此从深入研究结构的整体抗震性能出发，研究双槽钢组合空腹节间弦杆在循环弯矩作用下的滞回性能有重要的实际工程意义。l有限元模型的建立及验证采用通用有限元软件ABAQUS建立试件的有限元

5、分析模型如图1所示，网格划分单元类型采用实体单元C3D8R，六面体单元，减速积分，进行沙漏控制。钢材为Q235钢，材料属性：弹性模量E。=2．0l×105N／mm2，泊松比1，=o．3，屈服应力吖=235N／mm2‘，材料本构关系服从随动强作者简介：赵锋(1988一)，男，研究生，主要从事钢结构稳定及抗震研究。化法则中的理想弹塑性模型。有限元分析所采用的边界条件为下端固定，上端悬臂。构件截面形式如图2所示。f__L斗图1有限元模型图2截面形式采用《建筑抗震试验方法规程》(JGJl01—96)⋯建议，并参考ECCS-2j的位移加载制度进行加载：首

6、先利用双槽钢悬臂构件在单向荷载作用下的荷载一位移曲线计算8，，8，单向侧向荷载作用下梁刚刚进入塑性时加载点的位移，结构屈服后：采用控制位移的方法逐级施加荷载，每级循环三次，直至结构破坏，以结构的屈服位移的倍数为加载级别，即以0．58v、8，、28，、38，、48，、58¨68，、78，、88，、98。、108。等进行分级加载。为验证有限元模型的正确性，采用ABAQUS对特殊框架结构双槽钢组合梁的试验¨o进行了模拟计算，试验分别采用C12×20．7和C10×25两种截面形式，槽钢钢材采用A572钢材G50，节点板和填板采用A36，试件高度为l52

7、0mm，下端固定，上端悬臂。图3—4分别为有限元和试验滞回曲线，表l为试件有限元和试验结果的承载力比较。熏季燕鲞蓬萋

8、寨萋}i豢囊0—8—6-4—20246810转角／f×10。rad)图4试验滞回曲线表1承载力结果对比加载屈服荷载屈服转角极限荷载极限转角方向F。／kN缸，mrllF～／kN△m／mm正向330．321．85398．057．03有限元负向309．642．4l330．246．88正向313．002．28392．326．62试验负向297．541．64383．256．63从滞回曲线的比较和表1承载力结果，可以看出计算JLllIL结果

9、与试验结果得到的滞回曲线吻合较好，但有限元的曲线稍大j主要的原因：①试验过程中存在的缺陷及人为误差，有限元模拟没有考虑；②在试验过程中固定端不可能完全