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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
单边螺栓连接中心支撑钢框架抗震性能分析
  • 作者

    蔺新艳杨新宇王新武孙海粟刘欢欢JANGIl Young

  • 单位

    河南理工大学土木工程学院洛阳理工学院河南省新型土木工程结构国际联合实验室武汉理工大学理学院金乌国立工科大学土木工程学院

  • 摘要
    目的 为研究支撑-半刚接钢框架结构体系的抗震性能,方法 设计了一榀由嵌套式单边螺栓与T型钢构成的半刚性梁柱节点的中心支撑钢框架,并进行了拟静力试验与有限元数值模拟,通过观测整个试验现象,分析了其滞回、承载力、刚度退化、耗能等抗震指标。结果 结果表明:试件破坏过程明显经历了弹性段、塑性段、破坏段三个阶段,试件破坏模式主要为支撑受压失稳破坏,塑性变形主要累积在支撑体系上,整体呈现延性破坏特征;支撑断裂后,梁柱及T型钢节点无明显塑性变形,钢框架仍具有较高的安全储备,符合“强节点、弱构件”设计原则,表明了结构具有两道抗震防线;结论 支撑与半刚接钢框架协同工作使得试件具有较高的抗侧刚度抵抗水平变形,且承载力较高、滞回性能稳定、耗能能力优良;单边螺栓在试验过程中的受力性能较普通高强螺栓并无较大差别,未出现严重的预紧力松弛现象,并能高效的保持螺栓预紧力。通过有限元数值模拟分析可知,减小支撑长细比,虽能有效提高结构的抗震性能,但长细比较小会导致支撑刚度增大,加速其余构件的损坏。故应以考虑结构的延性为前提,降低支撑的长细比,才能有效提高结构的抗震性能。
  • 关键词

    中心支撑单边螺栓T型钢半刚性连接抗震性能

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51278238;51678284);中原科技创新领军人才项目(214200510002);河南省高校科技创新团队项目(21IRTSTHN010);河南省科技攻关项目(212102310969);
  • 文章目录
    0 引言
    1 试验
    1.1 试件设计
    1.2 连接设计
    1.3 材性试验
    1.4 试验装置及加载制度
    1.5 测量方案
    2 结果与分析
    2.1 试验现象
    2.2 失效分析
    3 抗震性能分析
    3.1 滞回性能
    3.2 骨架曲线
    3.3 耗能
    3.4 刚度退化
    3.5 结构延性
    3.6 应变分析
    4 有限元分析
    4.1 模型建立
    4.2 参数化分析
    4.3 滞回曲线与耗能
    4.4 承载力与刚度退化
    4.5 位移延性系数
    5 结论
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