狗骨式节点在循环荷载作用下的有限元分析

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自Northbridge地震和阪神地震后,钢框架梁柱节点在地震荷载作用下产生的脆性破坏成为各国学者研究的一个重要课题,提出了多种改善节点抗震性能的构造措施,为了符合“强柱弱梁”的抗震设计思想,节点附近梁截面局部削弱是目前正在研究的主要方法之一。本文研究的圆弧型狗骨式节点是其中很典型的一种,它通过改变塑性铰位置,使其偏离梁根部焊缝来保护节点。另外,针对我国现阶段施工技术水平,狗骨式节点具有很大有点,因此,本文在已有研究成果的基础上进行了深入性研究。本文借鉴部分学者的研究方法,采用有限元软件ANSYS对节点在循环荷载作用下的弹塑性性能进行研究,得到节点具体的应力分布及节点域塑性扩展趋势,绘制节点荷载—位移滞回曲线,并进行了承载能力分析。进一步通过对狗骨式刚性连接钢框架在往复循环荷载作用下的模拟试验,研究该类型结构的整体变形特点、破坏模式、荷载—位移滞回曲线及结构的耗能性能等;分析了狗骨式节点在钢框架中受力特点。研究结果表明,狗骨节点及其连接的钢框架在降低承载力不大的前提下,可明显提升节点和结构的延性性能,并提高了耗能性能,达到了设计目的,经过进一步的实验研究可和设计参数的分析,这种节点具有较强的现实可行性。
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