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钢结构箱形柱与梁异型节点性能试验与理论研究

胡宗波  
【摘要】: 本文在钢结构箱形柱与梁异型节点试验的基础上,研究了钢结构异型节点的滞回特性、承载能力、延性性能、剪切变形能力、耗能能力及强度和刚度退化规律,分析了钢结构异型节点域的剪切破坏机理,提出了钢结构异型节点的破坏模式,建立了钢结构异型节点域的变形机制并推导了节点域屈服剪力公式;通过对钢结构异型节点的应变分析和简化模型的计算,研究了钢结构异型节点的受剪机理,并根据节点域的应力状态推导了钢结构异型节点的抗剪承载力计算公式,且对钢结构异型节点的设计提出合理建议。 试验和理论研究表明,钢结构箱形柱与梁异型节点的抗震性能较好,延性能够满足弹塑性极限变形的要求,节点域的耗能能力很强,所有试件在层间位移角超过极限位移角时,承载力无显著退化;钢结构异型节点的主要破坏模式是节点域小核心区剪切屈曲破坏,当柱两侧梁高比不超过0.4时,建立的钢结构异型节点域变形机制是可行的,节点域屈服剪力的计算值与试验值误差很小;在压弯情况下,从核心区任意单元体应力状态出发推导的钢结构异型节点抗剪承载力公式,与试验结果比较吻合。 研究结果可为钢结构箱形柱与梁异型节点的性能参数提供试验参考,还可为钢结构异型节点在水平地震作用下的抗剪设计提供理论依据。


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