45°方向地震作用下RC空间梁柱节点破坏机制研究

汶川地震中大量钢筋混凝土结构房屋柱端严重破坏、甚至引起房屋倒塌,没有形成'强柱弱梁'破坏机制.本文从空间梁柱节点受力分析、模型试验和有限元数值分析3个方面论述了钢筋混凝土空间梁柱节点在45°方向地震作用下的破坏机制,在现行抗震设计规范规定沿结构两个主轴方向分别计算地震作用并进行抗震验算的设计方法中,没有考虑45°方向地震作用是造成不能形成'强柱弱梁'破坏机制的主要原因之一,指出了在框架结构'强柱弱梁'抗震设计中应考虑45°方向地震作用的必要性.

T型外补强箱型空间节点滞回性能研究

为研究T型外补强箱型梁柱空间节点的承载性能和变形能力,选取不同参数的箱型柱截面宽度、工字梁翼缘宽度,截面高度、T型加劲肋翼缘宽度及腹板长度进行工况设计和参数分析,采用ABAQUS有限元分析软件建立数值模型,在梁端施加低周往复荷载进行受力性能模拟分析。研究结果表明:T型外补强箱型梁柱空间节点的滞回曲线均为饱满的梭形;随着T型加劲肋翼缘宽度、腹板长度的增加,节点延性提高70%左右,对节点延性影响最大;整体试件延性系数μ>4.0、等效黏滞阻尼比he>0.2,均满足抗震要求;加大T型加劲肋翼缘宽度、腹板长度可以有效的提高箱型梁柱节点承载性能和变形能力。T型外补强箱型梁柱空间节点具有较好的延性、耗能能力及抗震性能,建议在多层钢结构工程中广泛应用。

不同轴压比下活性粉末混凝土框架梁柱节点抗震性能

运用有限元软件ABAQUS对3个平面RPC梁柱节点及2个空间RPC梁柱节点进行分析,研究柱端轴压比对RPC梁柱节点的滞回特性、延性、耗能能力及受剪承载力等抗震性能的影响规律.研究表明,在0.3~0.5设计轴压比范围内,构件受剪承载力随设计轴压比增加而增加,节点延性随设计轴压比的增加而下降.与平面节点相比,空间RPC框架梁柱节点的延性和耗能能力均有显著下降,承载能力变化不大.

空间框架梁柱节点伪静力试验研究的实现

设计了一种空间框架梁柱节点伪静力加载试验系统,具有如下特点:采用梁端主动加载模式,柱端约束装置采用空间球型支座,梁端约束装置采用自主研发的套箍式球铰支座,在双向加载过程中不产生附加约束;易于采用各梁端作动器连通的同步加载规则,同时适用于伺服与非伺服加载模式。基于能量原理,将空间梁柱节点多梁端复杂滞回关系转化为等效柱端水平力-水平位移滞回关系,以更为合理地评价节点整体抗震性能。多组节点的验证性试验表明,该系统性能良好,适用于空间梁柱节点抗震性能试验研究。

圆钢管柱-H型钢梁铸钢环板连接节点双向抗弯承载力研究

梁柱连接节点作为钢框架结构的传力枢纽,对框架结构的承载力有十分显著的影响。在实际框架结构中,梁柱节点多数为空间节点,承受双向荷载作用,其力学性能往往与承受单向荷载的平面节点有较大差别。本文借助有限元模拟和微元体受力分析方法,对圆钢管柱-H型钢梁铸钢环板连接节点的双向抗弯承载力性能进行了研究,阐明了该节点在双向弯矩作用下的传力路径和破坏模式。在明确传力路径和破坏模式的基础上,揭示了圆钢管柱-H型钢梁铸钢环板连接节点的双向抗弯承载力性能,提出了节点的双向抗弯承载力计算公式。通过与有限元参数化模拟结果进行对比,验证了所提出的节点双向抗弯承载力计算式的有效性。由本文提出的承载力理论及计算公式可知,相比于承受单向荷载的平面节点,承受双向荷载的空间梁柱节点承载力折减幅度约为24.3%~31.0%。