可恢复功能装配式开洞槽钢梁柱节点力学性能及受力机理研究

震后可恢复功能的关键是保证震后节点的主要部件不发生塑性变形,只需要更换局部构件即可恢复节点的受力性能。基于此,提出了一种新型的可恢复功能装配式钢结构开洞槽钢梁柱节点,节点通过翼缘盖板连接悬臂梁段和开洞槽钢组合梁段,在对悬臂梁段加强的同时将翼缘盖板进行了狗骨式削弱处理,将塑性铰转移到可更换的翼缘盖板上。对5个不同参数的节点算例进行了有限元模拟,主要考察了翼缘盖板厚度、中间螺栓间距、狗骨削弱段宽度和单侧螺栓数量等参数变化对节点受力性能和可恢复功能的影响,获得了各节点算例的荷载-位移曲线、节点破坏模式、相对滑移曲线、应力曲线等。研究结果表明:这种新型的可恢复功能装配式钢结构开洞槽钢节点具有良好的承载能力,能够实现震后可恢复功能要求;翼缘盖板狗骨式设计可很好地实现节点损伤控制;翼缘盖板的厚度主要影响节点的屈服荷载及峰值承载力;翼缘盖板中间螺栓间距大小不会影响节点的屈服荷载,但会影响节点的峰值承载力。

不同参数对波形钢板剪力墙滞回性能的影响

波形钢板剪力墙是一种新型钢板剪力墙形式,其受力性能较普通钢板墙更为优秀且更加节省钢材。现有研究中对波形钢板墙与梁柱构件的连接方式对波形钢板墙滞回性能影响的研究还不够充分。为进一步分析影响波形钢板墙滞回性能的因素,对水平波形和竖向波形2种形式的波形钢板剪力墙进行了变参数分析。主要改变了与上下梁的连接方式、轴压比以及波形形状等参数,通过ABAQUS有限元分析软件对13个不同参数的波形钢板剪力墙和平钢板剪力墙算例进行了拟静力分析,获得了各钢板剪力墙的破坏模式和滞回性能。研究结果表明,轴压比增大对水平波形钢板墙的滞回性能造成了明显的不利影响,而对竖向波形钢板墙的影响较小;竖向波形钢板墙增大波幅后承载能力提升明显,减小波长或增大波幅均会使水平波形钢板墙发生不同程度的面外变形;墙板与上下梁断开连接后,竖向波形钢板墙承载能力损失严重,而水平波形钢板墙的耗能能力得到明显提升。

延性强化型可恢复功能装配式开洞槽钢梁柱节点抗震性能数值研究

基于损伤控制和防屈曲设计理念,提出了一种延性强化型可恢复功能装配式开洞槽钢梁柱节点。采用有限元数值模拟方法对4组算例的抗震性能进行了分析研究,重点研究了翼缘内盖板厚度、狗骨削弱段宽度及螺栓数量等参数对节点抗震性能的影响,并获得了该节点的滞回曲线、破坏模式、应力分布及盖板相对位移曲线等性能指标。研究结果表明,该节点拥有良好的承载性能和抗震性能;塑性铰可有效被转移到翼缘盖板上,保证梁柱等主要构件基本处于弹性,所以震后可通过更换连接装置来实现节点的可恢复功能;槽型腹板连接板可有效抑制翼缘内盖板的鼓曲变形,起到防屈曲的约束效果,提高节点的延性;此外,翼缘内盖板厚度、狗骨削弱段宽度及螺栓数量等参数对节点抗震性能影响较大,需合理设置。