弱梁剛性連接鋼框架的抗震性能研究.pdf

1、長期以來，鋼結構框架被認為是一種具有良好抗震性能的結構體系，在多高層建筑中應用廣泛。然而Northridge和阪神地震中鋼結構框架發(fā)生了大量破壞，而且大多屬于連接部位的脆性斷裂。目前國內對鋼框架體系的受力性能研究大多把節(jié)點作為獨立的研究對象，這與框架結構的實際受力情況有較大差異。本文從研究框架的整體抗震性能出發(fā)，設計了4個系列共15個試件，對梁腹板開孔鋼框架的整體受力性能進行了系統(tǒng)的分析與研究，提出了相應的抗震設計建議。 本文在

2、考慮材料非線性、幾何非線性的基礎上，采用有限元法首次對梁腹板削弱鋼框架的整體受力性能進行了系統(tǒng)研究?；谝?guī)范“強柱弱梁”的抗震設計原則，通過對框架梁截面腹板進行適當?shù)南魅酰源_保結構在強震作用時，塑性鉸遠離節(jié)點薄弱環(huán)節(jié)。作者通過變化開孔大小、開孔位置、孔心凈距以及對孔加長時，將各因素對試件整體受力性能產(chǎn)生的影響進行了全面、系統(tǒng)的研究，重點分析了框架節(jié)點域、焊縫和削弱梁截面等關鍵部位的應力分布，并對各系列框架的強度、剛度、延性及耗能性能進

3、行了對比分析。研究結果表明：腹板開孔可顯著改善框架節(jié)點區(qū)的應力分布，焊縫處的高三軸應力狀態(tài)得到明顯改善，梁腹板削弱后梁上的塑性變形范圍較標準框架顯著擴大；孔徑增大，可適當改善結構的耗能能力；開孔位置對結構的耗能能力有明顯影響，開孔位置距柱翼緣較近的試件，其耗能能力較強；當腹板開孔位置確定時，開孔可根據(jù)工程需要適當向梁跨中加長，但不宜大于0.5倍梁高，開孔加長對框架的受力性能影響不大；當開雙孔或多孔時，孔間凈距對框架的抗震性能影響不大。