设金属阻尼器的钢管混凝土柱-钢梁框架节点抗震性能.pdf

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1、建材世界2012年第33卷第2期DOI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2012．02．031设金属阻尼器的钢管混凝土柱一钢梁框架节点抗震性能李成玉，赵峰(武汉科技大学城市建设学院，武汉430070)摘要：对当前钢管混凝土框架节点研究成果进行了系统分析，指出基本型节点存在受力缺陷，很难形成强节点，而改善型节点虽然可形成强节点，但制作要求高。提出在框架体系中设置金属阻尼器，可有效实现结构的抗震性能目标。关键词：钢管混凝土；节点；金属阻尼器；抗震·PAngSeismicBehavioroftheConnectionBetweenConc

2、reteFilledSteelTubularandSteelBeamwithMetalDampersLICheng—yu，ZHAOFeng(CollegeofUrbanConstruction，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：Byanalyzingtheresearchresultsoftheconcretefilledsteeltubularframeconnections，weknowthatitisdifficultt。formstrongjoi

3、ntbecauseofthedefectinnormaljoint．Althoughimprovingtypicalconnectionscanformstrongjoint，thecriterionofmakingthejointisrigid．Inviewoftheabovereasons，weproposethatweshouldsetme—tallicdampersintheframesystem，wtfichcaneffectivelyachievetheseismicperformanceobjectives．Keywords：conc

4、retefilledsteeltube；connections；metallicdampers；seismicbehavior钢管混凝土是在钢管内灌注混凝土而形成的一种新型组合构件，是混凝土和钢材两种材料的最理想组合，具有承载力高、刚度大、延性和抗火性能好以及自重轻、节约材料等突出特点，符合土木工程结构发展方向，在现代高层建筑结构中得到大量应用。高层建筑中人员和社会财富高度集中，一旦遭受地震破坏必将造成巨大的经济损失和严重的社会后果。基于性能的抗震设计方法可以通过精细化的性能目标设置，将震害损失及不利影响降到最低口]，贯彻实施基于性能的抗震设计方法

5、，必须透彻掌握结构细部性能。从结构系统角度，以及大量由于节点断裂导致钢框架结构严重受损及造成巨大损失的事实表明，结构的抗震性能的好坏，不能仅看结构构件本身，更重要的是结构构件的连接[20；另外钢管混凝土之所以能有优异的性能，是由于钢管与内灌混凝土相互协同作用的结果，也正因为此，梁柱节点的构造和受力都较钢结构更为复杂。由此可见，对于钢管混凝土框架结构抗震性能而言，节点性能是极其关键的因素。1钢管混凝土节点受力特点及研究现状在北岭地震和阪神地震发生以后，包括美国、日本以及我国(含香港、台湾)在内的世界上很多国家钭‘对钢管混凝土结构节点的抗震性能开展了大

6、量的研究工作。在传统抗震框架结构中，节点既有保证结构整体性的作用，同时还是主要的耗能部位，因此耗能能力及破坏形态是研究节点抗震能力的两个重要指标。根据构造形式及研究目标的不同，将钢管混凝土框架节点概括为基本型和改善型两类。基本型节点包括外环板型、内隔板型、隔板贯穿型、螺栓端板型、锚固型等。从试验结果来看，基本型节点均有较高的耗能能力，但各种类型的节点均不太容易出现梁端塑性铰并保持节点完好，而是出现其它的破收稿日期：2012一01—07．基金项目：武汉科技大学科研启动费资助．作者简介：李成玉(1971一)，博士，副教授．E-mail：leozha01

7、989@163．coin102建材世界2012年第33卷第2期坏形态，具体表现为：外加强环型节点出现了环板开裂、连接焊缝拉裂、柱壁撕裂等；内隔板型节点出现了柱壁撕裂、梁端焊缝拉裂等；隔板贯穿型节点出现了焊缝开裂及梁端拉裂；螺栓端板型节点出现了螺栓脱牙、柱壁焊缝撕裂及柱端屈服等；锚固型节点出现了梁端焊缝拉裂等。在北岭地震和阪神地震等大地震中，钢结构节点损坏后的修复花费高昂，有些建筑甚至不得不推倒重建．巨大的灾后重建费用令人难以接受。与之类似，试验中钢管混凝土框架基本型节点破坏形态同样具有不确定性，难以保证“强节点”的实现，为此研究人员对基本型节点进行

8、了改善性研究，改善型节点可分为加强型和削弱型。加强型节点通过对节点进行特别加强，提高节点刚度，以突显“强节点”的目的。Ky