1．参数试件的设计

为全面考察钢管搭接节点几何特征参数对其滞回性能的影响，先设计基本试件BS（Basic specimen），然后通过参数β、γ、τ的变化，设计其他节点类型，进行参数分析。所设计试件的几何尺寸及参数如表5-9所示。

表5-9　K型搭接节点的参数试件设计

2．加载制度

拟静力加载制度通常有三种：力控制加载制度、位移控制加载制度、力-位移混合控制加载制度。由于相贯节点在腹杆受拉和受压时具有不同的性能，特别是在节点进入塑性后差异较大，而抗震性能研究的重点又是在弹性阶段之后，所以在参数试件分析时采用力-位移控制加载制度研究节点的滞回性能［92］。

根据单向荷载作用下的弦杆端部荷载-位移曲线确定屈服荷载Py与屈服位移Δy。取荷载受拉为正，受压为负，循环加载采用分级递增加载方式，在节点屈服前采用力控制，分三级加载，分别为屈服荷载P的25%、50%、75%，且每级加载荷载下循环3次。当荷载达到75%后改为变形控制，每级变形以屈服位移的倍数控制，在Δy、2Δy、3Δy前三级中，每级循环3次，位移荷载达到4Δy以后，每级循环2次。

3．有限元计算结果

对所设计的参数试件按照隐藏焊缝焊与不焊分别进行滞回性能分析，给出各试件的滞回曲线，分析其耗能性能。

（1）各参数试件的滞回曲线及骨架曲线

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图5—26　参数试件的荷载-位移滞回曲线

图5-26，图5-27给出了各试件的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线，纵坐标为主管端轴向荷载P，被搭接支管受拉为正，受压为负；横坐标为支管相对于主管的变形Δ，正负号与荷载方向相同。YH代表隐藏焊缝焊接，YN代表隐藏焊缝不焊接。通过比较各参数试件的滞回曲线和骨架曲线可以看出：1）各个试件的滞回曲线基本呈梭形，曲线饱满、稳定，YN节点的滞回性能优越于YH节点。2）各试件隐藏焊缝焊与不焊下的骨架曲线的形状基本一致，隐藏焊缝焊与不焊对节点的承载力基本没有影响。3）在其他参数不变的情况下，随着β的增大，节点的变形耗能能力更加优越，但对节点的承载力基本没有影响；随着γ的增大，节点的滞回性能基本没有变化；随着τ的增大，节点的滞回性能越来越优越。

图5—27　参数试件的P-Δ骨架曲线

（2）节点延性系数

节点的延性采用延性比μ来表示，即延性比μ＝△u／△y。Δu为骨架曲线上最高点所对应荷载的位移，Δy则根据Kurobane［34］准则，取曲线上有明显弯曲的点对应的位移。不同参数试件的延性系数如表5-10所示，并根据表中计算结果，给出了K型搭接节点，YN与YH两种不同焊接方式下的β与μ、γ与μ、τ与μ的关系图，如图5-28所示。从图中可以看出，β越大，延性系数越大，表明节点延性越好，隐藏焊缝不焊接（YN）节点的延性优越于隐藏焊缝焊接的节点（YH）；γ越大，延性系数越小，表明节点延性越差，这与表5-10中计算得到的各参数试件的延性大小关系吻合，隐藏焊缝不焊接（YN）节点的延性优越于隐藏焊缝焊接的节点（YH）；τ对节点的延性系数影响不是十分显著，表明τ对节点延性影响不大，尤其是τ对YN节点延性基本没有影响。隐藏焊缝不焊接（YN）节点的延性优越于隐藏焊缝焊接的节点（YH）

表5-10　参数试件的屈服位移、极限位移及延性系数

图5—28　各参数对K型搭接节点滞回性能的影响