墊板加強(qiáng)的K型搭接節(jié)點(diǎn)滯回性能研究.pdf

1、分類號(hào)：H夠93，3密級(jí)：，?！_(kāi)。單位代碼：10749學(xué)號(hào)：12014130632寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文墊板加強(qiáng)的K型搭接節(jié)點(diǎn)滯回性能研究StudyonhystereticbehaViorofl(typeoVerlappedjointsstr9n醇hened舅鞋hplat譬指‘導(dǎo)“教申請(qǐng)學(xué)位類別：互堂亟專業(yè)領(lǐng)域名稱：結(jié)掏工程。，_研究、方向：鲴結(jié)撿盈太墮廑窒閶結(jié)趁。所在論文完成日期：至Q12生壘旦‘‘呲8Ⅷ5㈣2㈨6㈣8㈨23ⅢY摘要

2、直接焊接的鋼管結(jié)構(gòu)由于其簡(jiǎn)潔明快、視覺(jué)效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到普遍應(yīng)用，成為重要的建筑結(jié)構(gòu)形式之一。節(jié)點(diǎn)作為管結(jié)構(gòu)的薄弱部位，也是結(jié)構(gòu)耗能的關(guān)鍵部位，對(duì)節(jié)點(diǎn)的研究是鋼結(jié)構(gòu)能否大力推廣的關(guān)鍵。本文在靜力性能分析基礎(chǔ)上，對(duì)K型搭接節(jié)點(diǎn)通過(guò)主管局部焊接墊板的方法進(jìn)行加強(qiáng)，并制作了10個(gè)節(jié)點(diǎn)試件，進(jìn)行滯回性能試驗(yàn)研究，相應(yīng)的研究工作和取得研究成果如下：(1)K型搭接節(jié)點(diǎn)的靜力性能有限元分析：采用ANSYSlO0有限元分析軟件，在對(duì)已有的試驗(yàn)進(jìn)行模

3、擬驗(yàn)證基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)形式為支主管均為圓管(主圓支圓)的主管未加強(qiáng)、主管管壁墊板局部加強(qiáng)以及主管灌注混凝土的K型搭接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行軟件分析。通過(guò)對(duì)比得到未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)隱藏焊縫焊接與否，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)隱藏焊縫未焊接時(shí)，在支桿軸向荷載作用下，焊縫焊接情況、墊板尺寸以及混凝土對(duì)節(jié)點(diǎn)的破壞模式和承載力的影響。結(jié)果表明：未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)隱藏焊縫焊接不僅可以提高節(jié)點(diǎn)承載力，也可增加節(jié)點(diǎn)的塑性變形能力，影n向節(jié)點(diǎn)的破壞模式。墊板和混凝土對(duì)節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)后破壞模式不發(fā)生改變，但承

4、載力明顯提高，墊板避免了節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力集中，增大節(jié)點(diǎn)的延性，使節(jié)點(diǎn)具有較高的安全儲(chǔ)備，墊板長(zhǎng)度和厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)的性能影響較小。墊板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)較混凝土加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和隱藏焊縫焊接的未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)相比，具有更好的受力性能和更高節(jié)點(diǎn)承載力。(2)墊板加強(qiáng)K型搭接節(jié)點(diǎn)滯回性能試驗(yàn)研究及有限元分析：鑒于墊板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的良好靜力受力性能，考慮施工工藝限制，讓節(jié)點(diǎn)隱藏焊縫不焊接而進(jìn)行墊板加強(qiáng)，研究其抗震性能是本次研究的重點(diǎn)。為此，設(shè)計(jì)支主管截面為主圓支圓、主方支圓的墊板

5、加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)與未加加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，共10個(gè)試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，探討不同主管形式、墊板尺寸的節(jié)點(diǎn)在循環(huán)荷載下的破壞模式、承載力、抗震性能。通過(guò)觀察試驗(yàn)現(xiàn)象，得到：主圓支圓試件，除K—CCEl試件節(jié)點(diǎn)從貫通支管處開(kāi)裂外，其它節(jié)點(diǎn)均因搭接支管屈曲，以及兩支管與墊板的連接處焊縫產(chǎn)生較大的開(kāi)裂而失效。主方支圓試件，裂縫均從兩支管的搭接部位產(chǎn)生并擴(kuò)展到整個(gè)搭接區(qū)域，因較大的裂縫和支管屈曲而失去承載能力。雖然裂縫開(kāi)裂和發(fā)展的部位不同，但不同主管形式的K型搭接節(jié)

6、點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)破壞模式相同，均為支管屈曲和焊縫破壞模式。同時(shí)，通過(guò)各節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)滯回曲線，得出用以評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)抗震性能的骨架曲線、剛度退化系數(shù)、延性系數(shù)、能量耗散系數(shù)指標(biāo)，量化分析了加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)與未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)試件的承載力、剛度、延性和能量耗散等性能。最后，對(duì)主圓支圓墊板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)實(shí)施了滯回性能模擬分析后與試驗(yàn)結(jié)果做了對(duì)比。本文主要?jiǎng)?chuàng)新性：創(chuàng)建了考慮焊縫建模的有限元計(jì)算模型，并且驗(yàn)證了計(jì)算模型的可行性。首次系統(tǒng)進(jìn)行了不同主管形式的墊板加強(qiáng)型K節(jié)點(diǎn)的足尺擬靜力