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矩管柱与H形钢梁新型竖向外联式节点抗震性能试验研究

2018-02-27李晓润卞晓芳吴昌栋陈水荣

振动与冲击 2018年1期

李晓润, 宋 波, 卞晓芳, 王 频, 吴昌栋, 陈水荣

(1.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083; 2.中冶建筑研究总院有限公司,北京 100088)

钢框架梁柱连接节点主要有刚性连接、半刚性连接和铰接连接;无论采用哪种型式的连接节点,其对钢结构的抗震性能起到非常重要的作用。近年来的多次地震中,传统的钢框架梁柱连接节点发生了大量脆性破坏,没有表现出应用的延性性能。国内外学者大量研究表明:钢框架抗震设计应以“强柱弱梁,强节点弱构件”[1]为原则,即当结构发生塑性变形时,塑性铰应优先出现在梁端,而非柱端;节点区破坏不先于构件。但该目标较为笼统,没有解决传统钢结构节点的固有缺陷。

Popov等[2]通过试验发现,梁柱节点在往复循环荷载作用下的破坏点通常位于焊缝附近。宋振森[3]对6个大尺寸T形强轴连接刚性节点进行了循环加载试验,结果表明,节点板厚度、梁翼缘塑性抵抗矩与全截面塑性抵抗矩的比值以及对接焊缝的质量对梁柱节点的性能影响较大。王新武[4]对3个狗骨式刚性节点进行了试验,结果表明,梁上翼缘与柱连接处对接焊缝的撕裂是节点破坏的主要原因,破坏时的抗弯承载力远没有达到梁全截面塑性弯矩抵抗矩。

然而,由于钢结构节点模型试验数据有限,对节点承载力的相关影响因素还未形成规律性结论,不利于准确描述节点性能。目前常规的矩管柱与H形钢连接节点需要在柱内焊接横隔板或者在柱外焊接环板,而新型矩管柱与H形钢梁竖向外联式节点取消了矩管柱内的隔板,减小了内隔板的焊接,使该节点更加适用于钢管混凝土组合结构中。……

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