半刚性钢框架的抗震性能研究综述

《半刚性钢框架的抗震性能研究综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第6期吉林建筑3-．程学院学报Vo1．30No．62013年12月JournalofJilinInstituteofArchitecture＆CivilEngineeringDee．2013半刚性钢框架的抗震性能研究综述水刘伟于海涛姜昊张雄席位(吉林建筑大学土木工程学院，长春130118)摘要：半刚性连接节点钢框架由于节点本身的非线性受力性能，使框架内力发生重分布，提高了钢框架整体的滞回性能，大大增强了结构的抗震能力．因此，半刚性钢框架的研究对工程结构抗震具有重要意义．关键词：半刚性连接；抗震性能；刚度；耗能能力中图分类号：TU391文献标志码：A文章编号：1009—0185(

2、2013)06—0001—03TheresearchofSteelframewithsemi——rigidconnectionsseismicperformanceLIUWEI，YUHai—tao，JIANGHao，ZHANGXiong，XIWei(SchoolofCivilEngineering,JilinJianzhuUniversity，Changchun，China130118)Abstract：Steelframewithsemi—rigidconnectionscanmaketheinternalforceredistributionoccurs，thuseffective

3、lyimprovetheenergydissipationcapacityofsteelframeandenhancetheseismicperformance，semi—rigidsteelflamestructureseismicengineeringresearchhasimportantsignificance．Keywords：semi——rigidconnections；rigidly；Seismicperformance；theenergyconsumptioncapacity0引言近年来地震频发，特别是在我国接连几年发生的两次大地震造成了巨大的人身伤害及经济损失．为防止

4、悲剧重演，必须对建筑结构的抗震性能的要求进一步提高，因此寻求抗震性能更好的结构体系至关重要．在传统的分析和设计中，总是把钢框架看成理想的铰接或者刚接形式，而实际受力情况却是介于铰接与刚接之间的半刚性连接．经过1994年和1995年的两次大地震(美国北岭地震和日本阪神地震)后，研究人员发现，采用完全焊接的刚性节点钢框架大部分发生脆性破坏，引发了设计者们对钢框架抗震性能的深思，从而，半刚性连接钢框架便逐渐占据了人们的眼球．1半刚性钢框架的特点与刚性和柔性钢框架相比较，半刚性钢框架具有其明显的优势．(1)节约钢材．合理的调节半刚性节点的刚度，可有效地改变结构构件的内力分配，同时减小其峰值，从

5、而可以充分利用钢材，降低用钢量，实现节约钢材的目的；(2)耗能高、抗震性能好．半刚性连接钢框架可以产生较大的塑性变形、良好的延性性能，并且还有一定的刚度和强度，因此是一种理想的抗震耗能体系；(3)综合效益明显．半刚性连接钢框架大量采用高强螺栓连接，可以实现工业化生产，施工速度快，还可以有效的节省人力、物力，并且毁坏、废除后可以拆卸回收，综合经济效益非常明显．图1和图2为一次实验的滞回曲线．由图可以看出：半刚性连接钢框架较刚性连接钢框架具有良好的耗收稿日期：2013—06—21．作者简介：刘伟(1962～)，男，吉林省长春市人，教授，硕士．基金项目：住房和城乡建设部科技项目(2009一K

6、1—11)；(2010一K1—11)2吉林建筑工程学院学报第30卷能能力，滞回曲线比较饱满，滞回性能比较好．‘■J●一罐自⋯r硅翳～二⋯一⋯一孚一一-⋯二⋯渤厶一；—～⋯一；；}mm：l■1，■，r—_}图1半刚性连接钢框架图2刚性连接钢框架2半刚性连接钢框架常见结构类型(1)内缩式端板连接．内缩式端板连接由一个高度小于梁高度的端板与梁进行焊接，再用螺栓与框架柱相连接组成．这种连接方式可以承受梁在工作荷载作用下的全固端弯矩的20％左右(如图3h)；(2)顶底角钢连接．在AISC—ASD(1989)规范中，对顶底角钢连接形式规定如下：①底角钢只传递竖向反力，并且对梁端不产生较大的约束弯矩

7、；②顶角钢仅用来保持侧向稳定，不能承受任何重力载荷．然而，已经有实验结果证明，此种连接形式可以抵抗一定的梁端弯矩(如图3c)；(3)双腹板顶底角钢连接．这类连接是顶底角钢连接和腹板双角钢连接的组合，是梁的上下翼缘用角钢与柱翼缘相连，同时梁腹板也用两个角钢与柱翼缘相连的一种连接形式(如图3d)；(4)平齐／外伸端板连接．这两种连接是半刚性钢框架连接的常用形式，其可以承受一定的弯矩．外伸端板连接根据外伸受力情况又可分为两种：一种是只在受拉一侧外伸的