损伤可控耗能梁柱节点抗震性能分析与试验研究
发布时间：2021-07-22 02:31
框架结构中,节点处连接多个构件,其构造和受力较为复杂,节点破坏极易引起结构的倒塌,因此保证其具有良好的抗震性能十分重要。现有节点存在塑性发展不可控和耗能能力差等问题,为提高节点的抗震性能,新型框架梁柱节点得到广泛研究。本文提出一种损伤可控耗能（Damage Controllable Energy Dissipation,简称DCED）梁柱节点,在预定区域设置低屈服点型钢,并通过螺栓将其与两侧预埋型钢相连接,使预定区域较早进入塑性,耗散地震能量,并且震后可进行更换,实现节点塑性发展可控、震后可修复的目的。对DCED节点进行了低周往复荷载试验,结合有限元模拟对该节点的承载能力、破坏模式、耗能能力以及强度和刚度退化等抗震性能进行研究,并对影响DCED节点性能的参数进行分析。主要研究内容如下:（1）基于“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、刚度等效及塑性可控的设计要求,提出DCED节点的构造设计方案。建立DCED节点的有限元模型,通过数值模拟,验证节点构造形式的合理性并分析其在低周往复荷载作用下的抗震性能,结果表明,低屈服点连接型钢发生屈服时,混凝土与钢筋仍处于弹性状态。与现浇节点相比,DCED节点的正...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２节点核心区受力特性??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｊｏｉｎｔ?ｃｏｒｅ?ａｒｅａ??
提高结构的安装效率，增大节点的承载力和耗能能力。如预埋钢板塞焊组合角钢??节点、搭焊组合工字钢节点、预埋部分钢骨混凝土节点等｜５（＂５２］。Ｎｚａｂｏｎｉｍｐａ等１５３］??提出了一种全约束抗弯连接的千式机械梁柱节点，如图１－４所示。该新型干式机械??连接由扩展的钢板和螺栓组成，形成完全约束的抗弯连接，用于传递拉力和压力，??以提高梁柱节点的承载力。通过试验证明，此完全约束抗弯连接方式能够有效的??提高节点的承载力。出如出…等１５４１提出一种干式柔性连接形式，将橡胶垫用于节点??螺栓连接处，利用橡胶材料的弹性缓冲来增强节点的耗能能力，提高节点的抗震??５??
（ａ）新型结构?（ｂ）扇形阻尼器??图１－３新型装配式混凝土消能减震框架体系??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ－ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ?ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｙｓｔｅｍ??为了提高节点的耗能能力，减小结构损伤，蔡小宁等１４７１将顶底角钢作为耗能??元件布置在自复位预应力预制混凝土框架节点，通过预应力筋和高强螺栓将梁、??柱拼接在一起，并布置顶底耗能角钢形成新型耗能节点。李向民等［４８］提出了一种??高效延性节点并进行了拟静力试验研究。该节点采用高强螺栓、连接块与预制梁??内的低屈服高延性连杆进行连接。结果表明：相比于现饶节点，新型节点的位移??延性系数和延性更好，承载力更高。Ｍｏｒｇｅｎ等［４９］提出了一种将摩擦阻尼器应用于??预应力钢筋混凝土框架结构中的耗能梁柱节点，研究证明在节点处安装摩擦阻尼??器可以明显提高结构的耗能能力。??近年来，国内外学者将转换构造用于预制装配式结构体系中，这种方式可以??提高结构的安装效率
【参考文献】：
期刊论文
[1]自复位耗能支撑滞回性能试验研究与有限元分析[J]. 徐龙河,要世乾. 建筑结构学报. 2018(11)
[2]自复位变阻尼耗能支撑的力学原理与性能研究[J]. 徐龙河,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(01)
[3]新型装配式混凝土框架型钢节点试验[J]. 曹杨,孙千伟,宫文军,魏宏超,丁文胜,王国林. 建筑科学与工程学报. 2016(02)
[4]布置阻尼器的现浇与预制装配式框架梁柱组合体抗震性能试验研究[J]. 吴从晓,周云,张超,邓雪松,赖伟山. 建筑结构学报. 2015(06)
[5]预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点承载能力的试验研究[J]. 程万鹏,宋玉普,张秀娟. 大连交通大学学报. 2014(04)
[6]一种新型梁柱装配式刚性节点滞回性能研究[J]. 郁有升,张颜颜,李建峰,王燕. 建筑钢结构进展. 2014(02)
[7]预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究[J]. 宋玉普,王军,范国玺,程万鹏. 大连理工大学学报. 2014(04)
[8]预制装配式混凝土框架高效延性节点试验研究[J]. 李向民,高润东,许清风. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[9]新型可更换连梁研究进展[J]. 吕西林,陈云,蒋欢军. 地震工程与工程振动. 2013(01)
[10]某预制全装配式框架结构节点抗震性能有限元分析[J]. 孙晓阳,张晓勇,陈华. 施工技术. 2012(21)
博士论文
[1]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
[2]装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 范力.同济大学 2007
硕士论文
[1]预制装配式钢筋混凝土结构塑性可控钢质梁柱节点研究[D]. 赵锐.哈尔滨工业大学 2017
[2]新型装配式框架组合节点抗震性能研究1[D]. 熊霞.重庆大学 2014
本文编号：3296259
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２节点核心区受力特性??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｊｏｉｎｔ?ｃｏｒｅ?ａｒｅａ??
提高结构的安装效率，增大节点的承载力和耗能能力。如预埋钢板塞焊组合角钢??节点、搭焊组合工字钢节点、预埋部分钢骨混凝土节点等｜５（＂５２］。Ｎｚａｂｏｎｉｍｐａ等１５３］??提出了一种全约束抗弯连接的千式机械梁柱节点，如图１－４所示。该新型干式机械??连接由扩展的钢板和螺栓组成，形成完全约束的抗弯连接，用于传递拉力和压力，??以提高梁柱节点的承载力。通过试验证明，此完全约束抗弯连接方式能够有效的??提高节点的承载力。出如出…等１５４１提出一种干式柔性连接形式，将橡胶垫用于节点??螺栓连接处，利用橡胶材料的弹性缓冲来增强节点的耗能能力，提高节点的抗震??５??
（ａ）新型结构?（ｂ）扇形阻尼器??图１－３新型装配式混凝土消能减震框架体系??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ－ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ?ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｙｓｔｅｍ??为了提高节点的耗能能力，减小结构损伤，蔡小宁等１４７１将顶底角钢作为耗能??元件布置在自复位预应力预制混凝土框架节点，通过预应力筋和高强螺栓将梁、??柱拼接在一起，并布置顶底耗能角钢形成新型耗能节点。李向民等［４８］提出了一种??高效延性节点并进行了拟静力试验研究。该节点采用高强螺栓、连接块与预制梁??内的低屈服高延性连杆进行连接。结果表明：相比于现饶节点，新型节点的位移??延性系数和延性更好，承载力更高。Ｍｏｒｇｅｎ等［４９］提出了一种将摩擦阻尼器应用于??预应力钢筋混凝土框架结构中的耗能梁柱节点，研究证明在节点处安装摩擦阻尼??器可以明显提高结构的耗能能力。??近年来，国内外学者将转换构造用于预制装配式结构体系中，这种方式可以??提高结构的安装效率
【参考文献】：
期刊论文
[1]自复位耗能支撑滞回性能试验研究与有限元分析[J]. 徐龙河,要世乾. 建筑结构学报. 2018(11)
[2]自复位变阻尼耗能支撑的力学原理与性能研究[J]. 徐龙河,谢行思,李忠献. 工程力学. 2018(01)
[3]新型装配式混凝土框架型钢节点试验[J]. 曹杨,孙千伟,宫文军,魏宏超,丁文胜,王国林. 建筑科学与工程学报. 2016(02)
[4]布置阻尼器的现浇与预制装配式框架梁柱组合体抗震性能试验研究[J]. 吴从晓,周云,张超,邓雪松,赖伟山. 建筑结构学报. 2015(06)
[5]预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点承载能力的试验研究[J]. 程万鹏,宋玉普,张秀娟. 大连交通大学学报. 2014(04)
[6]一种新型梁柱装配式刚性节点滞回性能研究[J]. 郁有升,张颜颜,李建峰,王燕. 建筑钢结构进展. 2014(02)
[7]预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究[J]. 宋玉普,王军,范国玺,程万鹏. 大连理工大学学报. 2014(04)
[8]预制装配式混凝土框架高效延性节点试验研究[J]. 李向民,高润东,许清风. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[9]新型可更换连梁研究进展[J]. 吕西林,陈云,蒋欢军. 地震工程与工程振动. 2013(01)
[10]某预制全装配式框架结构节点抗震性能有限元分析[J]. 孙晓阳,张晓勇,陈华. 施工技术. 2012(21)
博士论文
[1]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
[2]装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 范力.同济大学 2007
硕士论文
[1]预制装配式钢筋混凝土结构塑性可控钢质梁柱节点研究[D]. 赵锐.哈尔滨工业大学 2017
[2]新型装配式框架组合节点抗震性能研究1[D]. 熊霞.重庆大学 2014
本文编号：3296259
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