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《钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集》2010年
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多高层钢结构节点抗震性能试验研究新进展

石永久  熊俊  王元清  施刚  
【摘要】:钢框架结构具有造型美观,自重轻,抗震性能好,施工便捷等优点,已经广泛应用于多高层建筑。在1994年美国的Northridge地震和1995年日本的Kobe地震中,众多钢结构建筑由于梁柱节点发生断裂而破坏。梁柱连接节点的构造和抗震性能成为影响结构整体性能的关键因素,国内外对此进行了广泛的研究。本文介绍了近十年来清华大学土木工程系钢结构及幕墙结构研究室在钢结构梁柱节点构造、抗震等领域的研究成果和最新研究进展,主要内容包括不同节点形式(焊接节点、栓焊混接节点、组合节点等)的力学特征、抗震性能试验,梁柱节点的地震响应的数值模拟方法及节点抗震设计方法和构造改进建议。(1)本文进行了"狗骨头"型(梁端削弱型)、带长槽型和焊接孔扩大型等4种不同节点连接形式共8个试件在循环荷载下的试验研究,比较了不同节点构造形式抗震性能的差异,研究了对接焊缝与角焊缝连接对节点性能的影响。(2)本文进行了4种不同构造细节的焊接孔扩大型栓焊混接节点共8个试件在循环荷载下的试验研究,比较了节点的延性抗震性能,分析了焊接孔形状尺寸对节点延性的影响,并在此基础上提出了节点焊接孔构造建议。(3)本文进行了不同焊接孔构造和楼板配筋的4个组合节点试件在循环荷载下的试验研究,分析了组合节点承载力、抗震性能以及与纯钢节点的差异。文中归纳了四个节点的延性特征和破坏模式,分析了节点不同的破坏模式以及影响节点破坏模式的主要因素。对节点滞回特性和刚度退化现象进行了讨论。针对节点的各自特点,对节点的弹性极限弯矩和塑性极限弯矩的计算公式进行了推导和总结,并得到了试验结果和理论分析的验证。(4)本文在考虑混凝土楼板配筋率和加载方式等影响因素基础上,进行了四个中高强度钢材组合节点往复荷载试验研究,通过对节点滞回曲线包络线进行分段线性模拟,建立了节点在低周往复循环荷载作用下的三线型恢复力模型。本文介绍的试验及相关设计建议,为全面研究钢结构连接节点的受力性能以及相应设计方法的提出提供了重要依据和成果,同时能够进一步推动钢结构和组合结构在我国工程领域的广泛应用。

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【参考文献】
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