双腹板—顶底角钢的半刚性节点低周疲劳性能研究

【摘要】：过去的钢框架节点往往设计成全焊接或栓焊混接等刚性节点形式,以抵抗水平风荷载和地震荷载。但在1994年美国的Northrige地震和1995年日本的阪神地震中却发现了框架节点区的梁柱焊接连接破坏,人们开始把目光投向半刚性节点的抗震性能研究上。到目前为止,人们已经进行了广泛的试验来改进节点的性能。而新的抗震节点应能够减少焊接的脆性破坏和缓解翼缘处的过高应力集中,这常常要求要改变节点的细部构造。高强螺栓连接是最为普通的半刚性连接,由于螺栓具有分布式的结构特性,使其产生了多余的抗震耗能防线,使螺栓具有良好抗震性能。当受到中震或强震时,半刚性连接比完全刚性连接更快的进入非弹性,因此具有良好的耗能能力。事实上,结构的地震破坏又可以看作是超过屈服后的非弹性阶段的低周疲劳问题,所以本文研究螺栓连接的顶底—双腹板节点的低周疲劳性能。在参照国内外大量文献的基础上,采用大型通用有限元软件ANSYS对该种节点进行三维非线性实体模拟,研究了节点在位移荷载下的应力分布,并据此计算出节点在地震荷载下的低周疲劳性能。