节点连接方式对BRBF结构抗震性能的影响研究

梁柱节点刚接形式在工程抗震结构上应用较为广泛,但不可拆卸,不易于现场施工,螺栓连接具有结构简单、连接可靠、装卸方便等优点,在一定程度上可以替代刚接。为了探究梁柱节点连接方式对于屈曲约束支撑钢框架(BRBF)结构抗震性能的影响,设计了梁柱节点连接方式分别为刚接和螺栓连接,屈曲约束支撑BRB水平力分担率β分别为20%、30%、40%的6个研究模型,利用CLAP软件分析了各个模型的塑性铰形成顺序以及7条地震波在峰值加速度分别为400cm/s2、620cm/s2时的最大层间位移、最大层剪力和塑性能力。结果表明:各模型最大层间位移均控制在1/250~1/50范围内,梁柱节点由刚接转变为螺栓连接后,最大层间位移增大,当地震峰值加速度为600cm/s2时,相同β值的2种连接模型的最大层间位移相差分别为1.54、2.26、1.47cm;螺栓连接的耗能减震效果比刚接模型更好,且随着地震峰值加速度的增大,螺栓连接节点发挥出其耗能减震的效果越明显。

节点刚接与螺栓连接的屈曲约束支撑框架结构抗震性能

为研究刚接和螺栓连接两种不同梁柱节点连接方式的屈曲约束支撑框架(buckling restrained braced frame,BRBF)结构的抗震性能。首先设计了水平分担率分别为20%、30%、40%的8层梁柱节点刚接的BRBF结构(TM模型)为基本的研究模型,然后通过对梁柱节点转换得到相对应的3个8层梁柱节点螺栓连接的BRBF结构(SM模型),运用CLAP软件对模型进行静动力弹塑性分析。结果表明:梁柱节点从刚性连接改为螺栓连接后,结构首层和顶层失效时的最大破坏层剪力降低了1/2,两种模型均表现出中下部楼层变形突出的特征;在地震波作用下,SM模型的层间位移均明显大于TM模型,但两组模型的层间位移均控制在1/50(失效点)以内,且几乎都大于弹性层间位移角1/250,都呈现先增大后减小的规律;TM模型与SM模型的BRB吸收塑性变形能量基本相差不大,且都出现往中下部楼层集中的现象;两组模型滞回曲线饱满,但SM模型的滞回曲线面积大于TM模型,因此地震需求耗能更多。