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自20世纪60年代起,钢框架作为一种具有良好抗震性能结构,广泛地应用于现代多高层建筑中。然而在1994年美国的Northridge地震和1995年日本的Kobe地震中,大量的钢框架节点发生了脆性破坏,于是欧美国家展开了对新型节点的研究。我国也是一个多地震的国家,钢框架结构具有广阔的应用前景,因此对节点的研究迫在眉睫。
本文通过有限元模拟并对比试验研究成果的方法展开了对梁腹板开圆孔节点的研究,主要内容包括:
(1)有限元数值模拟:使用大型有限元程序.Ansys建立了梁腹板开圆孔节点的有限元模型并进行了单向加载弹塑性分析,对梁腹板开圆孔节点削弱参数取值展开了详尽的研究。
(2)设计方法研究:在有限元模拟分析的基础上,研究了现行国内梁柱节点相关规范和规程并与梁腹板开圆孔节点设计方法进行融合。
通过深入总结分析有限元计算和设计方法,主要取得了以下成果:
(1)确定了工程实际中塑性铰的定义,提出了塑性铰位置判断准则和塑性铰外移判断准则;通过有限元计算得到了简单而准确的削弱参数经验公式。
(2)通过现行对国内设计规范和规程的研究,结合有限元分析结果,提出了梁腹板开圆孔节点的设计方法和设计步骤,为工程设计提供简便易行的手段。