钢框架后张梁柱抗震节点的性能研究

【摘要】：钢框架是多高层建筑钢结构的常用结构体系,梁柱节点是钢框架中的关键连接部分,连接性能直接影响钢框架结构在荷载作用(尤其是动力荷载作用)下的整体行为。 本文针对新型的后张梁柱抗震节点进行了理论研究与有限元分析:推导了确定后张抗震节点半刚性性能之主要参数的表达公式(包括初始刚度及极限承载力);利用大型通用有限元软件ANSYS对后张抗震节点在集中荷载与循环荷载下的受力性能及破坏特征进行了精细的有限元分析,并与传统刚接、铰接节点相对比,证明了后张抗震节点的自集中能力及其在刚度、强度及延性等方面的优势。同时对不同的后张抗震节点进行比较,确定了角钢、后张钢绞线、螺栓等对节点性能的影响程度,提出了最佳组合型式。 为确定后张抗震节点框架的抗震性能,对由转动弹簧模拟后张抗震节点的一榀八层框架进行了动力时程分析,通过对框架结构层间位移、延性系数等的比较,说明了后张框架在满足变形要求的基础上,能够减少框架内力,使结构及构件趋于安全,具有良好的抗震能力,并能够减少斜支撑的数量及节点用钢量。因此后张梁柱抗震节点是一种经济、合理的梁柱连接型式。