钢结构侧板加强式刚性梁柱连接试验研究

【摘要】：正在修订的《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99)拟推荐几种有良好抗震性能的梁柱刚性连接形式,隔板贯通式箱形截面柱与梁端翼缘侧板加强式工字形截面梁的刚性连接是其中的一种。本文的试验即是为高钢规的修订提供试验依据。 本文参考日本2001年11月颁布的《钢构造接合部设计指针》对该连接形式的设计建议给出了加强侧板构造要求和计算公式,并结合我国有关规范提出了侧板加强式刚性梁柱连接的设计步骤和梁柱刚性连接设计的“实用计算法”,并在此基础上设计了4个1/2缩尺模型的T形连接试件,分别考虑了梁翼缘宽厚比、腹板高厚比及不同加强方式的影响,然后进行了低周往复荷载作用的伪静力试验并对试验现象及试验结果进行了分析。 试验结果表明,侧板加强式刚性梁柱连接的强度和刚度较好但变形能力稍差,除试件SMF-4因焊缝质量问题刚达到最大承载力就过早破坏外,其他3个试件的塑性变形能力只是刚刚达到或接近美国抗震规范关于特殊抗弯钢框架塑性转动能力的要求。主要原因是侧板与梁翼缘的对接焊缝的影响使得加强区外焊接热影响区母材变脆而发生脆性撕裂。因此,要在高烈度抗震设防地区采用这一加强形式,必须改进这种连接缺陷,才能保证连接的变形能力满足要求。 最后,根据试验结果提出了设计和施工建议,供规程制定和工程设计参考。