V形钢可更换耗能构件梁柱节点受力性能分析

摘要

韧性结构不仅能抵抗高烈度地震作用，而且在震后只需更换损伤构件即可快速恢复功能，近年来受到广泛关注。文章提出一种配置V形钢可更换耗能构件的狗骨式翼缘削弱梁柱节点，并介绍其构造形式及设计理念。利用ABAQUS有限元软件，分析该节点的破坏模式、应力与应变分布，揭示其破坏机理、传力路径及耗能机制；在此基础上，研究V形钢连接件和狗骨式削弱连接件的关键设计参数(包括厚度、材料强度以及削弱连接件的削弱宽度)对节点抗震性能的影响。研究结果表明：在传统狗骨式可更换节点的基础上配置V形钢可更换耗能构件，能显著提高节点的耗能能力和延性性能，其等效黏滞阻尼系数在0.257～0.331之间；V形钢连接件在受力过程中发生明显塑性变形，实现了损伤可控及震后可更换的抗震设计目标；狗骨式削弱连接件与V形钢连接件宜采用LY160或Q235钢；狗骨式削弱连接件厚度宜取梁翼缘厚度的0.9～1.5倍，削弱宽度宜取25～30 mm,而V形钢连接件厚度宜取梁翼缘厚度的0.3～0.6倍。

关键词

可更换耗能构件 / 梁柱节点 / V形钢连接件 / 抗震性能 / 有限元分析

基金资助

国家自然科学基金(52308493)