屈曲约束支撑与混凝土框架连接节点的有限元分析

• 作 者: 管德鹏
• 出 处: 沈阳建筑大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 屈曲约束支撑 混凝土框架 节点 H型钢肋板 锚板 受力性能

屈曲约束支撑是抗震领域新兴的减震耗能构件,近几年发展迅速。这种体系具备的耗能方式和抗震能力被世界各国所看好,目前美国、日本、中国等国家在实际的工程项目中已经开始使用,效果很好。屈曲约束支撑典型的特点是受压时屈服而不屈曲,这便是其耗能抗震能力的基础,通过这种体系的保护,建筑能够抵御更大的地震荷载,安全系数得到更大提高。因为构造的简单与方便,屈曲约束支撑体系大部分应用于钢框架结构中。而混凝土框架与屈曲约束支撑连接方式相对复杂,因此在混凝土框架中应用较少,主要应用与混凝土框架加固。对于大多数发展中国家来说,混凝土框架是主要的建筑结构,很多新建的混凝土建筑抗震性能有待提升,因此安装屈曲约束支撑体系很必要。研究屈曲约束支撑与混凝土框架的混合结构,必须将节点部分作重要考虑。本文选取三层三跨混凝土框架作模型,中跨安装人字形屈曲约束支撑,设计梁节点与梁柱节点两个部位作为研究对象。梁节点选用H型钢横放、H型钢竖放、H型钢横放锚板加长,通过对三种形式的节点进行单调加载,得到加载点力-位移曲线,分析H型钢摆放方式和锚板加长长度对节点性能的影响。之后通过改变锚板厚度、H型钢肋板厚度,来判断影响节点性能的其他因素。这些细节部分分析比较完之后,对梁节点以及梁柱节点进行往复加载,通过对滞回曲线、骨架曲线、节点延性、刚度退化等的分析,总结节点的承载力和抗震能力,分析节点的受力方式和破坏状态。通过有限元的模拟与分析可以发现,梁的三种节点形式均满足要求,承载力、延性、传力方式都很合理。同时经过比较,会发现其中影响节点受力性能的重要因素,包括H型钢摆放形式、H型钢和锚板厚度、锚板长度等。往复加载时,节点呈现相对饱满的滞回曲线,说明耗能能力良好,梁与梁柱节点设计安全合理。