钢框架结构抗震设计中的连接性能.pdf

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1、2015年第6期(总206期)安徽建筑DOI：10．16330／j．cnki．1007—7359．2015．04．053钢框架结构抗震设计、连接性能LinkPerformanceofEarthquake-ResistantofSteelFrameStructure杨清，刘玉娟z，张植玮z(1．山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛266510；2．山东省防灾减灾重点实验室，山东青岛266510)●■■■_●_-一I_—————摘要：栓焊以及翼缘栓接这两种连接都有好的抗震性能并带有较大的塑性转动能力，但是为了获取好的抗震性能需要对它们的不同的机：娑■：孚Tl商J【5e吐㈣()理与模

2、式进行评估，而且需要满足不同的平衡要求。用在这两种连接式中：为作用在板上的剪切力；、M分别为作用在柱上的方法与工序与许多其他连接上使用的大同小异。关键词：连接；螺栓；钢框架；连接；焊接子表面和轴线上的梁弯矩；为柱的预测屈服压力；、d分中图分类号：TU391文献标识码：A别为梁和柱的进深；V为柱子的剪切力；￡为柱子的腹板厚度；文章编号：1007—7359(2015)06—0130—03h为层高；为柱距。应用平衡和几何学可以建立板区剪切力和梁的弯矩之间1工作机理和失效模式的关系。期望屈服是在结构设计中实验中的实际测量屈服应力或指定材料屈服应力，在设计中通过可以估计出期望无论哪种方法都依

3、赖于对每一种连接类型的工作机理和的屈服应力，这里的是指定材料的最小屈服应力。通过公式结破坏模式的广泛理解，因为工作机理和破坏模式决定了连接的(2)来预测弯曲屈服应力的开始。构抗力和延性。工作机理导致塑性旋转力变化、刚度改变以及能=s(2)设计量消失。大部分连接都有多重工作机理，但是如果一种连接它、Js和分别为屈服力矩、弹性截面模量和梁的预测屈与的抗力的双重工作机理远远小于连接关键部位的失效机理，双服应力。方程式(1)和(2)预测了这两个工作机理的屈服的产研究重机理可能就会增加。生，而且已经得到了实验的验证。翼缘焊接提供了这种工作机应用失效模式引起连接的破裂、裂缝或退化。所有连接都有

4、几理的直接对比，因为公式(2)中的眠和公式(1)中的尬都发生种可能的失效模式。最重要的失效模式有最小的抗力。连接的在柱子的表面。延性和非弹性性能是由关键的失效模式抗力对抗力工作机理其他的失效模式包括网络和翼缘屈曲、横向扭转屈曲以及的控制来控制的。控制抗力工作机理的连接对非线性变形的作过大的局部网络和柱子边缘的屈服。历史上，这些破坏模式用比对关键的抗力失效模式的作用要小的多。延性对于确保建已经通过连续板块、网和翼缘长细比限制，以及没有根据的长筑物在大震期间有好的抗震性能是必不可少的，因此对于目前度要求得到了控制。研究表明这些失效模式可以变得相对韧的抗震设计方法，建筑物要想有好的性能需

5、要在控制抗力的工性，因为断裂和撕裂只有在非线性变形达到最小需求时才会发作机理和失效模式之间找到一种平衡。生。因此这些破坏模式的后果并没有其他的破坏模式严重，而不同的模式与机理在不同的连接中发生的区域也不一样。且在这些破坏模式预测中的一些不确定因素是不太严重的。比如对于翼缘焊接，梁的弯曲屈服发生在靠近柱表面的梁处，实验表明，对于翼缘焊接设计的最大价值就是按照这些参但在翼缘板栓接中这种屈服发生在梁的最后一排螺栓处。对所考可以比塑性弯曲能力大26％～42％，比公式(3)中给出的失效有连接它们的机理和失效模式的预计方程，如果要在柱表面使弯矩大3％～18％。用都需要进行纠正。脚=烨(3)这里

6、z和分别是塑性截面系数和梁的预计拉伸力。因2翼缘焊接此，公式(3)是对翼缘焊接最大抗力的一种保守估计，而且满足安于前面提到的要求。但是为了实现增加的抗力总是需要满足韧徽翼缘焊接有两种机理增加延性，通过方程式(1)可以预测性构造要求翼缘焊接对于失效弯矩的发展要比工作弯矩的发建板区屈服的开始。展更大。研究表明板区断裂不是一种失效模式，但是它是由于筑大的板区剪切应变相关的焊缝断裂破环模式引起的。焊缝断裂圈作筑者学简院介在读：杨硕清士(1，9研91究一方)，向女：，钢山结东构烟。台人，山东科技大学土木工程与建是由改善后的焊缝和焊缝构造控制的，但是只有在焊接要求也安徽建筑2015年第6期(总

7、206期)在控制下时才会提供这种控制。过大的板区屈服应变增加了这些要求，因此有对翼缘焊接连接的严重。由于连接刚度减小所如果翼缘破坏和焊缝破坏想要得到控制，板区的非线性变形工作机理也必以翼缘螺栓连接的螺栓网附件也是稳定的，翼缘须得到控制。提供的平衡条件要确保板区屈服对连接的延性有益，确保变形螺栓连接基本上是在螺栓滑移之前变为刚性的，在控制内以防止过早的发生连接断裂。但是滑移一发生刚度就会减小，然后注意到大的f1非弹性变形以后刚度又再次增加滑移力矩是变55螂J学dc南L-