基于梁柱节点性能的钢-竹组合框架结构地震反应分析

为研究钢-竹组合框架中连接钢-竹组合柱和钢-竹组合梁的节点性能,通过拟静力试验得到不同参数下半刚性节点的弯矩与转角的多项式拟合关系,在此基础上建立了6榀2层钢-竹组合框架的数值模型,进行了地震作用下的有限元分析,探讨了节点对钢-竹组合结构抗震性能的影响。为充分考虑节点的半刚性特性,采用Combin39非线性弹簧单元模拟节点,研究了6榀框架在不同情况下的最大水平位移与最大基底剪力、水平位移与基底剪力时程曲线和滞回曲线等指标。结果表明:钢-竹组合框架滞回曲线饱满,抗震性能突出,提高节点处螺拴的强度和设置加劲肋对提高钢-竹组合框架的抗震性能有明显效果,节点的构建因素对框架的抗震性能有显著影响。

钢-竹组合框架结构抗震性能有限元分析

钢-竹组合框架由组合柱和组合梁通过节点连接而成,通过6个钢-竹组合节点的拟静力试验,揭示了钢-竹组合节点的刚度变化规律。在此基础上,根据M-θ关系试验曲线拟合节点的M-θ多项式,用非线性弹簧单元模拟节点并建立6榀钢-竹组合框架的有限元模型,并对其进行反复荷载作用下的抗震性能分析,以探讨节点对组合框架的抗震性能影响,得到6榀框架的骨架曲线、刚度退化曲线和滞回曲线。研究结果表明:构件节点的因素对钢-竹组合框架的抗震性能有重要影响,节点处螺栓强度的提高及加劲肋的设置对框架结构抗震性能的提高有显著效果,钢-竹组合框架结构具有良好的抗震性能。

钢-竹组合框架结构抗震性能试验研究

为研究钢-竹组合框架结构抗震性能,以节点处是否设置加劲肋为主要参数,设计并制作了2榀两层单跨钢-竹组合框架以及2个钢-竹组合框架节点模型,通过拟静力试验对比分析了钢-竹组合框架结构的破坏形态、滞回特性、延性、节点域剪切变形性能等。结果表明:钢-竹组合框架结构的破坏是由于框架节点域受到较大剪切变形,使得框架柱的竹胶板和槽钢产生脱胶,导致框架柱失去承载力而发生破坏;设置加劲肋的框架相较于未设置加劲肋的框架具有更高的节点域刚度、承载力、耗能能力;基于试验研究,进行了非线性有限元分析,分析得到的框架滞回曲线形状饱满,但与试验的框架滞回曲线吻合较差,二者刚度退化曲线退化趋势一致。

钢-竹组合框架结构拟静力试验研究

为研究钢-竹组合框架结构抗震性能,以节点处是否设置加劲肋为控制参数制作了两榀单跨两层钢-竹组合框架,通过拟静力试验探讨钢-竹组合框架结构的破坏机理、滞回特性、延性性能、节点域剪切变形性能等,并将两榀框架的试验结果进行对比和分析。结果表明:钢-竹组合框架结构的破坏是由于框架节点域受到较大的剪切变形使得框架柱的竹胶板和槽钢产生脱胶,导致框架柱失去承载力而发生破坏,节点处设置加劲肋的框架其整体性能要优于节点处未设置加劲肋的框架,更加符合节点半刚性的设计要求。钢-竹组合框架结构具有良好的抗震性能,能够满足抗震的基本要求,应在今后的研究中不断改进设计,充分发挥其作为新型组合结构的优越性。