论文部分内容阅读
具有自复位性能的钢框架结构体系是一种新型的抗震体系，以减小结构震后残余变形为目标。本文通过ABAQUS有限元分析软件对自复位钢框架及其梁柱节点做了数值模拟研究。在地震作用下，自复位钢框架及其节点的特点是梁柱接触面之间会产生开口缝隙，开口缝隙的形成会使沿梁长方向布置并锚固于柱翼缘外侧的高强预应力钢绞线被拉伸，钢绞线的收缩产生的回复力使开口缝隙闭合，同时也为结构提供自复位能力，使结构回复原位。 本文建立了以角钢为耗能元件的一榀两跨三层的自复位钢框架及自复位节点有限元分析模型，通过对自复位框架及节点施加由位移控制的单调荷载和往复荷载，研究结构的抗震性能。在单调加载条件下，研究钢绞线的初始预应力对结构刚度的影响；在往复加载条件下，通过对比分析研究钢绞线的初始预应力、数量及角钢厚度的改变对结构自复位性能和耗能性能的影响；研究了自复位钢框架结构（节点）与无自复位性能的传统钢框架结构（节点）抗震性能的不同。有限元分析结果表明：与传统钢框架结构相比，自复位钢框架结构的震后残余变形明显减小；钢绞线的初始预应力增大，结构的自复位性能会提高，但其耗能性能会降低；反之，钢绞线的初始预应力减小，结构的自复位性能会降低，但其耗能能力会提高；角钢的厚度对结构的耗能能力和自复位能力有影响：减小角钢的厚度，结构的耗能能力明显降低，但其自复位能力会提高，但如果角钢过厚，也会影响结构的自复位性能。在4％的位移角下，预应力钢绞线及梁柱构件均保持弹性状态，结构通过角钢的塑性耗散能量，震后结构具有自复位能力。