采用新型轉動摩擦耗能梁柱節(jié)點的鋼框架抗震性能研究.pdf

1、梁柱連接節(jié)點是鋼結構中的關鍵部位，起著在梁柱之間傳遞彎矩和剪力的作用，其性能直接關系到結構的穩(wěn)定和強度承載力。研究發(fā)現(xiàn)目前梁柱連接節(jié)點的耗能能力基本是由梁端形成的塑性鉸提供，雖然一些節(jié)點在試驗中表現(xiàn)出良好的抗震性能，但在實際工程中，由于震后出現(xiàn)的塑性變形及損傷使得對這些節(jié)點的修復變得困難而且費用較高。隨著基于性能抗震設計理念的發(fā)展，具有復位能力和易于修復特性的新型梁柱節(jié)點正日益獲得關注。
　　 本文提出了一種新型轉動摩擦耗能梁柱

2、節(jié)點，在強震作用下，當這種新型梁柱節(jié)點處的梁端彎矩超過設定值時，梁柱間將產生有摩擦的相對轉動，它們能使結構體系的內力重新分布，使主要構件和梁柱節(jié)點的內力維持在適當?shù)姆秶鷥?，并利用?jié)點處板件間的摩擦消耗地震能，從而改善建筑鋼結構的抗震性能。當?shù)卣疬^后，適當調節(jié)這些新型梁柱節(jié)點處高強度螺栓中的預應力，并借助結構體系自身的彈性回復力和在框架的兩銳角對角方向施加適當?shù)睦?，使結構體系重新回復到正常工作狀態(tài)。
　　 本文使用軟件SAP20

3、00對采用此新型節(jié)點的鋼框架與普通鋼框架進行罕遇地震作用下的Push-over分析和動力時程分析。在Push-over分析中，建立了兩個不同層高的規(guī)則鋼框架和兩個不規(guī)則鋼框架計算模型，選用兩種加載模式，用位移控制法進行加載；在動力時程分析中，對在Push-over分析中建立的四個計算模型選取了EI-Centro波，Taft波和一條人工波進行分析。同時還分析了新型梁柱節(jié)點采用不同起始轉動摩擦彎矩值及不同節(jié)點數(shù)量和布置位置對框架抗震性能的影

4、響。動力時程分析結果表明，和普通框架相比，對于十二層規(guī)則框架，當耗能節(jié)點的起始轉動摩擦彎矩取梁端屈服彎矩的0.6倍時，采用耗能節(jié)點框架的最大頂點位移最多可降低29.8％，薄弱層層間位移最多可降低23.3%，最大基底剪力最多可降低19.8%；對于十六層規(guī)則框架，當耗能節(jié)點的起始轉動摩擦彎矩取梁端屈服彎矩的0.6倍時，采用耗能節(jié)點框架的最大頂點位移最多可降低22.7%，薄弱層層間位移最多可降低13.9%，最大基底剪力最多可降低19.4%；對