梁端翼缘扩翼型节点抗震性能分析

针对梁端翼缘扩翼型节点抗震性能,在试验研究基础上通过建立有限元分析模型衍生设计了2组16个试件,采用Ansys有限元分析方法深入探讨了梁端翼缘扩翼型节点的扩大宽度、扩大长度等参数对节点极限荷载、延性性能等抗震性能影响。根据试验及有限元模拟的试件破坏结果,对容易导致节点断裂发生的薄弱环节的开裂可能性进行了评估,通过引入等效塑性应变指数,从理论上分析了梁端翼缘扩翼型节点的断裂机理。介绍了梁端翼缘扩翼型节点扩翼参数的设计方法。

钢框架梁翼缘扩翼型节点受力性能研究

针对钢框架梁翼缘扩翼型节点试件进行了非线性有限元分析,研究了梁端扩翼形式以及扩翼参数对节点应力、塑性区分布、塑性发展规律以及极限承载力的影响.分析了梁柱对接焊缝处及梁截面改变处的应力分布状况.作为比较,还进行了1个传统型梁柱全焊接刚性连接节点的有限元分析,研究结果表明,圆弧扩翼型节点和侧板扩翼型节点通过将梁翼缘进行适当的扩大后,均能有效的将塑性铰移出焊缝热影响区,避免梁柱连接焊缝附近的脆性破坏,并且比传统普通节点具有更高的极限承载力,是较为理想的延性节点.当采用相同的扩翼参数,圆弧型节点的延性性能要好于加侧板节点,另外对于侧板扩翼式节点,由于扩翼段的末端截面变化突出,易产生局部应力集中现象,建议工程设计中宜采用圆弧扩翼型节点.

钢框架扩翼型节点抗震性能研究

基于4个梁端翼缘扩大型节点试件和1个传统节点试件的低周循环加载试验,对直接圆弧扩翼型节点和加侧板扩翼型节点2种钢框架扩翼型节点采用ANSYS软件进行了往复荷载作用下的节点性能有限元分析,研究了这2种不同型式的梁端扩翼节点的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、极限荷载、延性和耗能系数等抗震性能,其结果与试验结果吻合较好。研究结果表明,通过合理地设计扩翼截面,圆弧扩翼型节点和侧板扩翼型节点均能有效的将塑性铰移出焊缝热影响区,且较传统节点具有更强的承载力、延性和耗能能力,能满足我国现行抗震规范的要求。另外,圆弧扩翼型节点构造相对简单,扩翼处连接焊缝少,可避免焊接热影响区母材变脆而发生脆性撕裂,其抗震性能要优于梁端翼缘侧板加强型节点。

箱型节点域弱轴翼缘扩翼型节点滞回性能研究

为了实现钢框架“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计目标和推广梁翼缘扩翼式连接在H形柱钢框架设计中的应用,本文通过参照梁与箱型截面强轴连接时的扩翼参数,设计了梁柱弱轴连接的扩翼型节点系列试件,应用有限元软件ABAQUS分析研究了扩翼区的外伸宽度bwf对扩翼型节点滞回性能的影响。通过有限元分析,得出结论:扩翼区的外伸宽度对节点的骨架曲线影响较大。

钢框架扩翼型节点的有限元分析与试验对比

根据试验中的扩翼型节点试件建立相对应的三维有限元模型,并对试验模型进行了循环荷载下的有限元分析,同时与试验结果进行分析比较,指出采用梁端扩翼型梁柱连接具有较好的耗能作用,其节点用ANSYS分析是可靠的。

工型梁柱弱轴直线扩翼型节点的滞回性能研究

本文参照梁与箱型截面柱强轴连接时的扩翼参数,设计了3组工型梁柱弱轴连接的斜边为直线的扩翼型节点模型,应用有限元软件ABAQUS分析了节点扩翼参数对扩翼型节点滞回性能的影响规律。研究发现:当钢材达到屈服强度后,扩翼段的外伸宽度、扩翼段斜边沿梁纵向长度、扩翼段斜边根部至蒙皮板间的距离对节点骨架曲线的影响程度依次减小;工字型梁柱弱轴连接的扩翼参数取值范围小于扩翼梁与箱型截面柱强轴连接时更加合理。

钢框架梁端抗震节点承载力对比分析

钢框架梁柱连接节点是保证梁和柱连接的关键部位,节点研究对钢结构抗震性能具有重要的意义。文章介绍了4种新型抗震节点类型和设计方法,通过计算分析了扩翼型等节点的截面承载力,得出扩翼型节点的优势,验证了已有的结论,为抗震节点承载力计算提供了参考。

延性节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的滞回性能研究

为研究延性节点在整体钢框架中的抗震机理及性能,设计了3个缩尺比例为1∶3的不同节点构造形式的空间钢框架计算模型,分别为圆弧削弱型节点钢框架RBF、直接扩翼型节点钢框架KYF和普通标准节点型钢框架OSF,并利用ANSYS有限元分析软件进行了拟静力加载分析,创新性地采用二层施加位移、一层同时施加力荷载的同步混合加载制度施加水平地震作用。分析结果表明:圆弧削弱型节点钢框架和直接扩翼型节点钢框架均能较好地实现塑性铰外移的设计目的,有效保护了梁柱连接节点处焊缝不发生脆性破坏,并能延缓柱脚处的塑性变形和破坏。与普通节点钢框架相比,延性节点钢框架滞回曲线饱满、延性好、耗能能力强。