设置剪切型消能装置钢柱脚抗震性能的参数分析

• 作者: 王刚 崔瑶 于新 王岩岩 许肖卓
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 外露式柱脚 剪切型消能装置 有限元分析 参数分析 抗震性能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 69-78
• 页数: 10页
• 分类号: TU391
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.12.0875

摘要

为研究设置剪切型消能装置钢柱脚的抗震性能,该文采用有限元分析软件ABAQUS对9个柱脚节点模型进行参数分析.首先将试验与有限元计算进行对比分析,验证有限元模型的准确性.利用有效的柱脚节点模型研究了剪切型消能装置截面面积、宽厚比及钢柱轴压比对其抗震性能(承载能力、初始刚度、耗能能力、自复位能力)的影响.研究表明:柱脚的承载力受宽厚比的影响较小;当消能装置削弱段截面面积增大1.1倍时,抗弯承载力可提高36％;当柱脚轴压比变为原来的4倍时,抗弯承载力增大约58％.柱脚节点的耗能能力受钢柱轴压比的影响较小;当消能装置削弱段截面面积变为原来的2.1倍左右,柱脚的耗能提高约79％;当剪切型消能装置宽厚比增大3.1倍时,柱脚节点耗能提高近20％.此外,柱脚的残余变形随消能装置的宽厚比的变化较小,当其削弱段截面面积增大1倍时,柱脚节点的残余位移角增大209％;当钢柱轴压比增大2倍时,柱脚残余位移角减小54％.综上所述,在轴压比恒定时,可增大剪切型消能装置截面面积或增大剪切型消能装置的宽厚比来提升钢柱脚的抗弯承载力和耗能能力.