预应力钢框架梁柱节点抗震性能研究

论文摘要

为减少钢框架结构在地震作用下的残余变形和损伤,提出一种新型预应力钢框架梁柱节点。梁柱通过预应力钢绞线进行拼接,当拼接处弯矩超过节点的临界张开弯矩时,梁柱节点张开;卸载后节点在预应力作用下重新闭合,实现自复位功能。采用理论与试验相结合的方法,先研究了预应力钢框架梁柱节点的基本构造和工作机理,推导出梁端剪力、轴力以及弯矩表达式,建立起节点弯矩-转角关系理论分析模型。然后对3个试件进行低周往复加载试验,分析预应力和抗滑移系数对节点抗震性能的影响。试验结果表明,施加预应力能明显提高节点的抗弯能力并减小其残余变形,使试件具有一定的自复位能力;预应力节点耗能系数βE满足大于0.25的基本要求;基于试验结果,利用ABAQUS软件对试件进行非线性有限元分析,二者吻合较好。

论文目录

• 0 引言
• 1 节点的基本构造及工作机理
• 2 梁柱悬臂拼接节点受力和变形的理论分析
•   2.1 梁柱悬臂拼接处剪力、轴力以及弯矩的表达式
•   2.2 节点弯矩-转角关系
• 3 节点低周反复加载试验
•   3.1 试验概况
•     3.1.1 试件设计
•     3.1.2 材性试验
•     3.1.3 加载装置及加载方案
•     3.1.4 主要量测内容及测点布置
•   3.2 试验现象及结果
•     3.2.1 试验现象
•     3.2.2 节点弯矩-转角滞回曲线
•     3.2.3 试验主要指标
•     3.2.4 承载力退化
•     3.2.5 钢绞线索力变化
• 4 节点有限元与试验对比分析
•   4.1 节点有限元建模
•     4.1.1 材料本构模型
•     4.1.2 单元及预应力模拟和接触关系定义
•     4.1.3 荷载和边界条件
•   4.2 节点有限元与试验性能对比
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郑黎君,邹昀,蔡鑫,李天祺,丁杰,康金鑫

关键词: 预应力钢框架,梁柱节点,抗滑移系数,抗弯能力,耗能能力

来源: 实验力学 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 江南大学环境与土木工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51378240),2015年江苏省建筑节能与建筑产业现代化科技支撑项目,2016年江苏省建筑产业现代化示范基地项目

分类号: TU394;TU352.11

页码: 700-710

总页数: 11

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