理论教育 管桁结构相贯节点抗震性能研究进展

管桁结构相贯节点抗震性能研究进展

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对钢管节点承载力的研究方法主要有理论分析与实验研究两大类。钢结构连接节点抗震性能的研究进展从国际范围来看,可划分为以下三个基本阶段[21][22],各阶段的主要研究热点如表1-3所示。表1-3管节点抗震性能研究进展可以看出,以塑性耗能为导向的节点工作机理的研究已成为节点研究最热点的问题。管桁结构相贯节点抗震性能研究主要对低周往复荷载作用下相贯节点弹塑性滞回性能展开研究。

管桁结构相贯节点抗震性能研究进展

针对钢管节点承载力的研究方法主要有理论分析与实验研究两大类。理论分析方法主要有极限状态分析法和有限元法。随着计算机技术的发展,非线性有限元分析方法已成为管桁结构连接节点力学性能研究的主要方法。实验研究方面一般采用钢模型、三向光弹性模型试验或原型观测等方法,其中以钢模型试验较为常见[19][20]

钢结构连接节点抗震性能的研究进展从国际范围来看,可划分为以下三个基本阶段[21][22],各阶段的主要研究热点如表1-3所示。

表1-3 管节点抗震性能研究进展

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可以看出,以塑性耗能为导向的节点工作机理的研究已成为节点研究最热点的问题。目前研究表明,屈服后的节点域仍有较高的富余强度,同时具有高延性、滞回耗能稳定、延性性能优越、往复应变硬化显著等特点。

管桁结构设计中最本质的制约因素是相贯节点的设计,目前国外已经有了比较完善的基本节点类型的设计建议[23]-[26],如CIDECT(国际管结构发展与研究委员会)提供的设计指南、国际焊接学会(IIW)空心管节点设计指南(DOC XV-701-89)、欧洲钢结构设计规范(Eurocode 3)、日本建筑学会(AIJ)钢管结构设计施工指南、美国焊接学会(AWS)焊接结构规范(AWS D1.1)等。但对节点的滞回耗能的研究还做得不够。在正常使用状态下,相贯节点将弦杆与腹杆连成整体,使之成为结构,有效地承受重力、风载等外部荷载;在强烈地震作用下,腹杆根部和节点域产生塑性变形,形成塑性铰或塑性区,有效地吸收和耗散能量,使结构做到抗震“三水准”设计中的“大震不倒”的要求。

按照建筑抗震试验方法规程(JGJ101-2015)的要求[27],评价节点抗震性能的主要参数是承载力、延性和能量耗散系数。管桁结构相贯节点抗震性能研究主要对低周往复荷载作用下相贯节点弹塑性滞回性能展开研究。

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