鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點的優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)因輕質(zhì)高強、抗震性能強等特點，被廣泛用于多高層及超高層建筑中。鋼框架結(jié)構(gòu)的延性和耗能性能一直是研究熱點之一，由于數(shù)次地震中鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點出現(xiàn)的局部脆性破壞現(xiàn)象，使得國內(nèi)外學者展開了對鋼框架結(jié)構(gòu)新型延性節(jié)點的研究。其中，翼緣削弱型節(jié)點因其制作工藝簡單、有效提升抗震性能等優(yōu)點成為了值得研究的熱門課題。近十幾年來，研究人員從機理、節(jié)點到結(jié)構(gòu)進行了大量理論及試驗方面的研究。然而，對梁翼緣的削弱必然會導致鋼結(jié)構(gòu)整體剛度、強度等性能的降低

2、；同時，對結(jié)構(gòu)進行削弱型設(shè)計時還需對其削弱個數(shù)進行考量。因此，關(guān)于延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究仍值得深入進行。以有限元模擬輔以試驗方法，進行了延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)削弱個數(shù)和削弱參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計研究。
　　本研究首先運用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的思想，建立削弱個數(shù)優(yōu)化研究的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型，并設(shè)計三個不同削弱個數(shù)的鋼框架結(jié)構(gòu)進行低周循環(huán)加載，通過分析結(jié)構(gòu)模型的破壞模式及形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線等研究鋼框架結(jié)構(gòu)延性節(jié)點削弱個數(shù)的優(yōu)化情況及其剛度、

3、承載能力、延性和耗能性能的變化情況。其次，根據(jù)延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)削弱個數(shù)優(yōu)化有限元模擬，設(shè)計相關(guān)模型進行擬靜力試驗，進行延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)削弱個數(shù)優(yōu)化試驗研究，并通過試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析以驗證有限元結(jié)果的正確性。最后，對延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)削弱參數(shù)進行優(yōu)化分析，設(shè)計三組系列模型進行低周循環(huán)加載的有限元分析，研究鋼結(jié)構(gòu)各削弱參數(shù)對延性節(jié)點鋼框架結(jié)構(gòu)延性、耗能性能、剛度、承載能力等性能的影響及各參數(shù)控制作用的主次關(guān)系，并進行相關(guān)