【摘 要】
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钢框架结构是比较常见的结构体系,其梁柱节点是非常重要的传力区域,在钢框架中柱失效之后,原来失效柱上方的荷载通过节点传至与其相连的其他构件,所以梁柱节点的变形及承载能力对结构的抗连续倒塌发挥着至关重要的作用。一种带U形阻尼器可修复的梁柱节点具有较强的变形和耗能能力,在抗震方面表现出良好的性能,在荷载作用下节点的破坏主要发生在U形阻尼器上,只需更换U形阻尼器便可达到修复节点的目的,但是此节点在钢框架结
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钢框架结构是比较常见的结构体系,其梁柱节点是非常重要的传力区域,在钢框架中柱失效之后,原来失效柱上方的荷载通过节点传至与其相连的其他构件,所以梁柱节点的变形及承载能力对结构的抗连续倒塌发挥着至关重要的作用。一种带U形阻尼器可修复的梁柱节点具有较强的变形和耗能能力,在抗震方面表现出良好的性能,在荷载作用下节点的破坏主要发生在U形阻尼器上,只需更换U形阻尼器便可达到修复节点的目的,但是此节点在钢框架结构中柱失效工况下的受力性能尚未有研究。因此,本文将对带U形阻尼器梁柱节点在中柱失效下的力学性能进行研究。首先,建立梁柱子结构的有限元模型,并通过有限元模拟和试验进行对比,验证所建模型的有效性。其次,详细对比分析了DU50-20-10-20节点与BASE节点的力学性能。最后,根据U形阻尼器的U形段直径d不同将节点分为三组,同时,对每组模型在不同U形阻尼器的U形段高度h、腹板处U形段厚度t1及下翼缘处U形段厚度t2下结构抗连续倒塌性能进行分析,重点分析了U形段直径为40mm的节点,通过节点的破坏模式、承载能力、变形能力、梁端弯矩及梁内轴力的发展情况,研究节点的受力过程及弯曲机制与悬链线机制的占比与转化过程,从而说明所研究节点各个参数对结构的抗连续倒塌的影响。研究发现,带U形阻尼器梁柱节点具有很强的变形能力和较高的承载能力,节点极限状态的位移得到大幅度提升,有效地延缓了节点的开裂;虽然前期的弯曲机制有一定削弱,但是后期的悬链线机制发展充分,结构由原来主要依靠弯曲机制提供竖向抗力转变为主要依靠悬链线机制提供抗力;U形阻尼器的U形段直径d及厚度t2对节点的变形能力和抗力发展程度的影响较大,而U形段高度h和厚度t1对其影响较小;最后,结合其抗震性能的研究,对U形阻尼器参数的取值范围提出了较为合理的建议,可为后续的相关研究及应用提供参考。
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