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槽钢加强钢梁腹板开圆孔梁柱节点滞回性能数值模拟分析*

2021-06-02刘仲洋王安安董新元张明普

建筑结构 2021年9期
关键词:有限元

刘仲洋, 王安安, 董新元, 张明普, 毛 会, 陈 杰

(1 河北建筑工程学院, 张家口 075051;2 河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室, 张家口 075051)

0 概述

1994年美国北岭地震中,焊接钢框架节点发生了不同程度的脆性断裂,且破坏时塑性转角没有达到规范规定的0.03rad[1]。因此,北岭地震引发了新的研究项目的启动[2-3]。国内外学者调查了这些节点断裂的原因,并提出了加强型与削弱型节点。这两种节点都可以使塑性铰远离柱面,减少了焊缝通孔(WAH)处的应力。然而,削弱型节点似乎更受研究人员的青睐。

Hedayat等[1]指出,加强型比削弱型节点通常更费时费力,因为前者需要焊接且焊接质量直接影响节点的性能;Chi等[4]指出,加强型节点可能会导致“强梁弱柱”的出实现,影响结构的抗震性能;卢林枫等[5]对标准型、加强型(盖板、翼缘扩大、加腋)和削弱型(RBS)节点进行了滞回性能研究,研究表明,通过对梁端进行适当削弱,可使塑性铰从梁端转移到削弱区域,且滞回曲线比较稳定,无明显退化现象。但Ohsaki等[6]通过试验发现削弱型节点也有一些缺点,如削弱区域应力集中导致变形过大,导致结构的横向刚度降低,梁腹板局部屈曲以及横向扭转屈曲的可能性增加。针对上述缺点,国内外学者提出了多种补强措施。Hedayat等[1]利用ANSYS对腹板开两个水平长孔节点进行了分析,研究结果显示,在孔洞处设置加劲肋,有效地减小了梁翼缘和腹板在孔洞处的过度屈曲,提高了节点的强度和延性。Roudsarl[7]研究了加劲肋对翼缘削弱型(RBS)节点滞回性能的影响,研究表明,RBS节点的塑性转角从0.03rad降低到0.04rad。……

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