论文部分内容阅读
在当前的偏心支撑框架结构设计方法中，都将耗能连接部分和框架梁设计成为一个整体，当地震发生后无法准确的对损害程度进行准确评估，很难完成对耗能连接的修复替换，且增加项目整体的工程造价。为了解决上述偏心支撑框架设计上的缺点，提出了将耗能梁段设计成一个独立的构件，将其与框架梁分离设置。地震中的变形和能量集中到独立的耗能连接上，形成便于修复和替换的耗能连接，从而达到保护框架及支撑的目的，提高偏心支撑框架的抗震性能和能量耗散能力，使地震后对结构的评估变得简单高效。 K 型偏心支撑框架中耗能梁段与框架梁的连接形式主要有两种，分别为端板连接型和腹板连接型，国内外对于端板连接型耗能梁段的研究相对较多。本文主要研究的是腹板连接型可替换耗能连接的力学性能，主要分析了耗能连接的滞回性能、承载力、延性等力学性能。 通过对19组可替换耗能连接进行有限元模拟以及对8组可替换耗能连接进行试验研究，将试验结果与有限元模拟结果进行对比，获得以下结论：1）对腹板连接型耗能连接施加单调荷载时，其展现出较好的延性和较大的初始刚度，延性系数的变化范围从3.92到10.97。2）对试件施加循环荷载时，试验和有限元的滞回环都比较饱满，滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线的大致形状、趋势基本相同。试验中能量耗散系数在1.59到1.96之间，有限元模拟的能量耗散系数在1.60到2.74之间；试验和有限元模拟有一定差值，但总体规律相同。3）试验中各试件最小转角为0.16rad，而有限元模拟时各试件最小转角为0.21rad，说明可替换耗能连接具有较好的转动能力。4）截面尺寸较大的耗能连接的能量耗散系数、延性系数、刚度退化能力都较低，能量耗散能力和变形能力较差。对承载力及初始刚度起决定性作用的是耗能连接的腹板厚度，当耗能连接腹板变厚时，耗能连接的能量耗散系数呈下降趋势。5）腹板连接型耗能连接的加劲肋间距对连接的承载力和初始刚度影响较小，虽然加劲肋不能够对承载力和初始刚度起决定作用，通过设置加劲肋降低腹板剪切屈服面积的扩展速度。当耗能连接的截面尺寸、长度、屈服类型相同时，耗能连接能量耗散系数随着连接的加劲间距减小而降低。6）腹板连接型耗能连接的屈服荷载、极限荷载、初始刚度随着耗能连接长度的增加而减小。当可替换耗能连接的截面尺寸、加劲肋个数、屈服类型相同时，耗能连接的长度随着连接长度的减小而呈现出能量耗散系数降低的趋势。