【摘 要】
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目前钢结构工程中H形梁与H形柱弱轴连接都是采用弱轴楔形加劲板连接,而此种方式无论是受力性能还是加工制作都存在一定的不足之处。为了更好的解决H形柱弱轴方向的梁柱连接问
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目前钢结构工程中H形梁与H形柱弱轴连接都是采用弱轴楔形加劲板连接,而此种方式无论是受力性能还是加工制作都存在一定的不足之处。为了更好的解决H形柱弱轴方向的梁柱连接问题,同济大学李国强老师提出一种H型柱弱轴方向端板连接梁柱节点形式。而在现有柱弱轴连接研究中,长安大学卢林枫老师所在课题组提出了节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接形式,研究表明该新型梁柱节点具有良好的受力性能和耗能能力,其破坏形式为在梁翼缘端部出现塑性铰。为了减小梁柱连接处焊缝应力,可通过构造措施实现塑形铰外移,这是解决钢框架结构梁柱节点处焊缝过早发生脆性破坏的有效方式。本文正是在李国强老师所提新型节点的基础上,综合考虑卢林枫老师课题组系列试验的经验和结论,进而提出新型翼缘削弱型梁柱弱轴连接节点。本文利用ABAQUS软件研究了梁柱强轴连接翼缘削弱型节点的滞回性能,并与已有该节点的试验和有限元数据作对比研究,验证了本文有限元建模方法的可靠性。对比分析了新型翼缘削弱型梁柱弱轴连接节点滞回性能的差异,并探讨了新型弱轴连接中有关参数对节点力学性能的影响,包括柱加劲肋厚度、柱端板厚度、柱端板高度以及各削弱参数的参考设计值。研究表明:(1)新型翼缘削弱型弱轴连接节点、传统翼缘削弱型弱轴连接节点均可实现塑性铰外移,但新型翼缘削弱型弱轴连接节点有较高的承载力和延性性能。(2)新型翼缘削弱型弱轴连接节点初始刚度、承载力随柱加劲肋厚度和柱端板厚度变大而增大,随柱端板高度变化不大。(3)新型翼缘削弱型弱轴连接节点的削弱参数参考强轴连接相关削弱参数取值设计,且设计范围差异不大。本文建议新型翼缘削弱型弱轴连接节点柱加劲肋厚度和梁翼缘厚度等厚或增加2mm,柱端板厚度比梁翼缘厚度厚2-4mm,柱端板高度高出梁翼缘120mm;建议柱端板至削弱区距离a取0.5bf~0.75bf之间,削弱段长度b取0.65h_b~0.85h_b之间,削弱深度c取0.21b_f~0.24b_f之间。
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