带摩擦节点的钢桁架连梁非线性有限元分析

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带摩擦节点的钢桁架连梁是在钢桁架连梁的交叉斜腹杆中附加摩擦耗能器,通过试验证明其延性更好,荷载一位移滞回曲线非常饱满,主要依靠摩擦节点滑动和弦杆的塑性变形进行耗能,初始滑动刚度较大,滑动后刚度变小,且易于维修,实现了“小震刚度较大,中强震刚度小”的耗能减震控制理念。本文研究内容及成果概括如下:1.本文主要运用有限元分析软件ABAQUS建立了带摩擦节点的钢桁架连梁有限元构件,参照已有的试验基础,模拟了其滞回曲线。并与试验对比以证明模拟的正确性,通过本文的参数分析表明:螺栓预紧力增大连梁极限承载力几乎成线性增加,但超过一定限度,连梁突然呈现脆性破坏,交叉腹杆一定范围内的增强能有效保证耗能器的启动,提高了结构的承载力,超过范围则对耗能器的正常启动和结构承载力几乎无贡献;弦杆增强,能防止结构的整体失稳,使结构延性增加,但对极限承载力几乎没有影响。2.在已有试验研究的基础上利用试验拟合的方法建立了带摩擦节点的钢桁架控制连梁恢复力模型。模型和试验能够较好地吻合,证明恢复力模型能够为其抗震性能研究提供科学的理论依据。3.使用有限元分析软件ABAQUS建立了 12层带摩擦节点的钢桁架连梁短肢剪力墙有限元模型,进行频谱分析,并输入地震波对进行小震,大震下的弹塑性时程分析,提取其加速度反应,位移反应,和耗能曲线,与普通连梁短肢剪力墙有限元模型进行对比,证明了带摩擦节点的钢桁架连梁短肢剪力墙优越的抗震性能。并探讨带摩擦节点的钢桁架控制连梁不同分布、螺栓预紧力大小等因素对连梁剪力墙抗震能力的影响,为带摩擦节点的钢桁架控制连梁合理的宏观布置提供依据。
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