鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究

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1、鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究-結(jié)構(gòu)理論鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)是保證梁和柱連接的關(guān)鍵部件，也是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全，其性能直接影響結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和承載能力。對近年來節(jié)點(diǎn)抗震構(gòu)造措施的進(jìn)行研究，分析研究鋼柱和鋼梁節(jié)點(diǎn)抗震改進(jìn)措施，對鋼結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要的理論和工程意義?！　‰S著國家建設(shè)發(fā)展速度的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)體系在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活、抗震性能好、計(jì)算理論相對成熟。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由鋼梁、鋼柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，連接節(jié)點(diǎn)是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結(jié)構(gòu)整體的關(guān)鍵部件，它的性能直接影響結(jié)構(gòu)體系的剛度、穩(wěn)定性和承載能力。在

2、震害中，鋼結(jié)構(gòu)建筑部分破壞表現(xiàn)為：梁柱節(jié)點(diǎn)部位發(fā)生了斷裂、脆性斷裂，梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫連接發(fā)生破壞等。因此鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)抗震性能存在著不足?！　〕Ｒ娏?柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施　　通過提高梁柱聯(lián)接節(jié)點(diǎn)處焊縫材料強(qiáng)度、韌性、施工質(zhì)量和焊接工藝、改進(jìn)焊接工藝孔的形狀和尺寸，設(shè)計(jì)耗能元件的連接節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)或削弱梁柱連接節(jié)點(diǎn)，改善梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能。其中削弱梁柱節(jié)點(diǎn)較為常用?！　∧壳案邔愉摽蚣芰褐?jié)點(diǎn)連接的主要采用剛性連接。常見有三種剛性連接：①全部焊連接；②全部栓連接；③鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究-結(jié)構(gòu)理論鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)是保證梁和柱連接的關(guān)鍵部件，也是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵

3、部位，關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全，其性能直接影響結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和承載能力。對近年來節(jié)點(diǎn)抗震構(gòu)造措施的進(jìn)行研究，分析研究鋼柱和鋼梁節(jié)點(diǎn)抗震改進(jìn)措施，對鋼結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要的理論和工程意義?！　‰S著國家建設(shè)發(fā)展速度的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)體系在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活、抗震性能好、計(jì)算理論相對成熟。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由鋼梁、鋼柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，連接節(jié)點(diǎn)是保證梁與柱協(xié)同工作、形成結(jié)構(gòu)整體的關(guān)鍵部件，它的性能直接影響結(jié)構(gòu)體系的剛度、穩(wěn)定性和承載能力。在震害中，鋼結(jié)構(gòu)建筑部分破壞表現(xiàn)為：梁柱節(jié)點(diǎn)部位發(fā)生了斷裂、脆性斷裂，梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫連接發(fā)生破壞等。

4、因此鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接節(jié)點(diǎn)抗震性能存在著不足。　　常見梁-柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施　　通過提高梁柱聯(lián)接節(jié)點(diǎn)處焊縫材料強(qiáng)度、韌性、施工質(zhì)量和焊接工藝、改進(jìn)焊接工藝孔的形狀和尺寸，設(shè)計(jì)耗能元件的連接節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)或削弱梁柱連接節(jié)點(diǎn)，改善梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能。其中削弱梁柱節(jié)點(diǎn)較為常用?！　∧壳案邔愉摽蚣芰褐?jié)點(diǎn)連接的主要采用剛性連接。常見有三種剛性連接：①全部焊連接；②全部栓連接；③栓焊連接。其中螺栓與焊接連接最為常用。典型的栓焊剛性梁柱連接形式見圖1-圖4。國內(nèi)外試驗(yàn)研究結(jié)果表明，全栓連接施工方便卻方面費(fèi)用太高；而栓焊連接表現(xiàn)出良好的抗震性能造價(jià)又低的優(yōu)點(diǎn)。因此大多數(shù)梁

5、柱連接采用栓焊混合連接?！　×?柱剛性連接抗震受力特點(diǎn)　　栓焊混合連接方式（梁翼緣與柱子翼緣全熔透焊接、梁腹板與柱翼緣螺栓連接），栓焊混合連接施工方便，經(jīng)濟(jì)性好，剛度和強(qiáng)度穩(wěn)定。工字形或H型鋼梁與柱子連接時，若采用焊接，受施焊條件，焊縫缺陷以及焊接的殘余應(yīng)力等因素的影響，則其連接的抗彎承載力會降低。在實(shí)際震害中，有很多在節(jié)點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)了脆性破壞或者鋼梁出現(xiàn)了塑形變形，表現(xiàn)為梁下翼緣與柱子之間的全熔透焊縫出現(xiàn)裂紋，全融透焊縫與母材之間形成貫通裂縫，梁焊接在一起的柱翼緣被撕裂，裂縫貫穿柱子翼緣，裂紋貫穿整個板域。改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)具體措施及受力特征如下：　?。?）狗骨

6、型節(jié)點(diǎn)　　在梁上翼緣焊縫的附近，沿梁的軸向?qū)ζ渖舷乱砭壈宸謩e進(jìn)行了對稱的圓弧狀切割，梁上被削弱的翼緣區(qū)在這種節(jié)點(diǎn)上起到“保險(xiǎn)絲”作用，迫使大震作用下的塑性鉸離開性能相對差的翼緣焊縫而出現(xiàn)在塑性較好的梁上，在往復(fù)載荷載實(shí)驗(yàn)作用下，狗骨型節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變滯回曲線呈穩(wěn)定而豐滿的紡錘形，表現(xiàn)出良好的延性。狗骨型節(jié)點(diǎn)會使強(qiáng)度削弱4%-7%。如《多高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》（01SG519）標(biāo)準(zhǔn)圖集中推薦采用擴(kuò)翼狗骨型（工地焊縫）、擴(kuò)翼狗骨型（工廠焊縫）和蓋板加強(qiáng)狗骨型的三種箱柱-H鋼梁節(jié)點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了塑性鉸外移的目的，抗震性能較好?！　。?）梁腹板開槽型節(jié)

7、點(diǎn)　　此節(jié)點(diǎn)保護(hù)了梁翼緣焊縫，梁柱塑性鉸的位置位于距剪切連接板端部約一半梁高的位置，減小了節(jié)點(diǎn)焊縫處的應(yīng)力集中，改善了節(jié)點(diǎn)焊縫的受力狀況，節(jié)點(diǎn)破壞表現(xiàn)為梁翼緣板的局部屈曲破壞?！　。?）梁腹板打孔型節(jié)點(diǎn)　　梁腹板開孔構(gòu)造可以使得開孔截面局部轉(zhuǎn)動變形增大，破壞一般會使梁腹板發(fā)生局部屈曲，降低了脆性破壞的可能性。　?。?）邊板節(jié)點(diǎn)　　節(jié)點(diǎn)處的邊板全部采用工廠焊接，避免了梁端工地焊縫。　　存在問題及不足　　1.截面削弱降低了梁的承載力與剛度，影響整體鋼結(jié)構(gòu)的承載力?！　?.不經(jīng)濟(jì)、材料浪費(fèi)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工精度要求較高。　　3.部分節(jié)點(diǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的延性，需花費(fèi)

8、大量的維修費(fèi)用?！　?.鋼框架栓焊混合剛性連接的受力性能、破壞機(jī)理的研究不足?！?/p>