翼缘开孔削弱型梁柱节点受力性能研究

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针对传统梁柱栓焊连接节点容易在连接区域焊缝处发生破坏问题,本文借鉴狗骨式节点和腹板削弱型梁柱节点的研究,提出一种改进型梁柱节点——翼缘开孔削弱型梁柱节点,即在节点区域钢梁翼缘上开孔,使得梁端的塑性铰外移,达到“强节点弱构件”的抗震目标,进而起到保护节点焊缝的目的;同时又能使管线方便穿越不同楼层,满足建筑美观的要求。本文的研究内容和研究结果主要包括:首先,对翼缘开孔削弱型梁柱节点进行单调荷载作用下的ANSYS有限元分析,研究开孔对节点受力性能的影响。通过得到的荷载-位移曲线和梁端塑性铰发展规律,表明当孔洞大小合适,对于节点极限承载力的降低不是很明显,仅降低6%;并且能够满足节点塑性铰外移的要求,从而达到保护节点,防止节点焊接焊缝脆性破坏的目的。其次,对影响翼缘开孔削弱型节点受力性能的相关参数进行了变参分析。研究表明翼缘开孔削弱型梁柱节点能使梁端塑性铰外移,使其发生在远离梁柱连接焊缝处;同时开孔削弱的参数对节点的整体受力性能不会产生太大的影响,只对削弱区域周边范围有一定的影响。其中,开孔直径r和孔洞个数n对节点的受力性能影响更为显著。最后,考虑分析过程中出现的孔洞周边应力集中问题,提出相应的缓解措施并进行对比评价。
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