设置低屈服点钢材“结构保险丝”的延性钢框架连接节点受力性能研究

• 作者: 吴照章 杨维国 毕鹏 王萌
• 来源期刊: 建筑结构学报
• 学科: 工学
• 关键词: 钢框架梁柱节点 结构保险丝 低屈服点钢材 可更换节点 有限元分析 受力性能
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 金属结构
• 页码范围: 90-101
• 页数: 12页
• 分类号: TU392.1|TU311.41
• 字数: 7188字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2017.0633

摘要

为改善钢框架梁柱连接节点的受力性能,保护主体结构在地震作用下不损坏,实现震后建筑功能可快速恢复,提出一种设置低屈服点钢材“结构保险丝”的可更换连接组件的全螺栓连接延性节点.采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性计算模型,结合已有钢框架螺栓连接节点拟静力试验,验证数值模型的准确性和适用性.在此基础上,建立不同连接形式、不同连接组件材料的节点模型,分析设置低屈服点钢材“结构保险丝”的螺栓连接节点的受力行为和作用机理.分析结果表明:采用低屈服点钢材的连接组件,能够耗散80％～95％节点能量,较好保护主体钢框架保持在弹性范围,充分发挥“结构保险丝”作用,实现震后功能可快速恢复的目标;实际承载力系数决定“结构保险丝”是否发挥作用,随着实际承载力系数的提高,节点的破坏由连接组件逐步转移到主体钢框架.并且由于钢材的循环强化行为,在加载过程中,连接节点的承载力均有明显的强化现象,在设计时应予以考虑,保证实际承载力系数在延性节点转角变形范围内小于1.0,避免“保险丝”设计过早失效;在达到同样转角的情况下,扩孔型节点进入塑性程度较小,总体耗能较小,这主要是由于扩孔型节点主要靠扩孔螺栓滑移增加节点变形能力,保护主体结构,“结构保险丝”机理与其他两种形式的节点有所不同.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨维国	北京交通大学土木建筑工程学院	43	204	7.0	13.0
2	王萌	北京交通大学土木建筑工程学院	37	238	9.0	15.0
3	吴照章		8	23	3.0	4.0
4	毕鹏	北京交通大学土木建筑工程学院	2	1	1.0	1.0