新型钢节点连接PC框架子结构抗冲击行为分析

梁-柱连接节点是装配式结构需重点关注的部位,对整个结构的受力性能有着重要作用,一旦节点发生破坏,可引发建筑物的整体倒塌。采用新型钢节点连接的装配式混凝土(Prefabricated Concrete,PC)框架子结构,考虑钢材与混凝土材料的损伤及应变率效应,分析了其在冲击荷载作用下的动力响应及构件和连接钢节点的破坏行为,考察了冲击物冲击载荷作用面积、冲击位置、冲击动能对框架子结构动力响应及其节点连接性能的影响,并从能量角度分析了冲击荷载作用下框架子结构各构件耗能占比。结果表明:冲击荷载作用面积对钢节点的变形及混凝土损伤影响显著;冲击位置改变时,与框架梁、框架柱相比,钢节点的变形较小,且框架梁、框架柱的损伤范围发生显著的变化;动能相同时,冲击动量越大,冲击力峰值越低,作用时间越长,而动量较小时更易发生二次撞击;随着动能的增加,框架梁损伤程度增加,且损伤范围更加集中。

新型钢框架焊接节点抗震性能试验与数值分析

为提高钢框架焊接节点的抗震性能,提出一种盖板加强与腹板开孔削弱并用的新型节点构造形式.对4个不同构造形式的钢框架焊接节点试件(标准型、盖板加强型、腹板开孔削弱型、新型)进行了低周往复加载试验及有限元分析,对比研究了梁端局部构造形式对钢框架节点破坏模式、滞回性能、承载力、刚度退化、延性及耗能能力的影响.结果表明:相比标准节点,采取局部构造措施的节点均实现了塑性铰外移,使得破坏模式由梁柱连接焊缝处脆性破坏转换为梁局部塑性破坏;塑性变形能力及耗能能力显著提高;塑性应变累积加剧板件局部屈曲,造成强度、刚度逐步退化,抗震性能更优越.新型节点在承载力、刚度基本不变的前提下,延性及耗能能力分别增加了20.0%、27.9%,验证了该类节点的可行性.文中建立的基于应力三轴度损伤准则的有限元模型可有效预测各类型钢框架焊接节点在循环荷载作用下的受力性能.

新型钢框架梁柱节点连接综述

对几种国内外设计研究常用的新型钢框架节点种类与构造进行了介绍,其中以国内学者的相关研究为主线,从削弱式梁柱节点、加强型梁柱节点、高耗能式梁柱节点、可恢复式梁柱节点等。从新型梁柱节点四大类型研究入手,以及另外几种新型梁柱节点形式,有扩翼式、蜂窝式等新型节点。从受力性能、滞回曲线、抗震性能等主要三个方面,进行了对比研究分析阐述,以及对未来钢框架结构体系中新型梁柱节点连接形式的发展趋势提出了一些构想和展望。