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变截面门式刚架端板平放梁柱节点抗震性能试验研究

作　者: 史华涛
导　师: 苏明周
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 门式刚架端板平放节点循环荷载试验研究耗能能力
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

变截面门式刚架梁柱端板螺栓连接节点具有半刚性性能,而梁柱构件的腹板又允许局部屈曲,因此,节点的受力性能非常复杂。对于端板平放式节点的抗震性能,目前的研究比较欠缺,需要进行进一步研究。基于此,论文进行了门式刚架端板平放梁柱节点的循环加载试验研究。论文首先进行了3个1／2比例端板平放梁柱节点试件的设计工作,考虑了端板厚度、螺栓的直径、数量、排列形式和强度等级等因素,并进行了加载和测试方案设计。然后进行了在恒定竖向力、循环水平荷载的拟静力试验,分析了试验现象,并根据试验数据得到的三个试件的荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度曲线、梁柱相对转角以及梁、柱、端板上受力最大处的受力和应变关系,对试件的承载能力、刚度、耗能能力、螺栓受力及各组成部分的应变分布规律进行了分析。分析结果表明,试件的破坏模式为梁柱构件的局部屈曲,螺栓和端板基本处于弹性状态；节点的初始刚度处于刚性节点范围；节点的耗能能力较差,主要依靠自身的承载力来抵抗地震；螺栓群的中和轴位于受压梁翼缘形心线处。最后,根据试验现象和分析结果,提出结构抗震措施和设计建议,供工程设计参考。

全文目录

Abstract  3-6
摘要  6-7
第一章绪论  7-21
  1.1 引言  7-8
  1.2 端板连接的特点及形式  8-11
    1.2.1 端板连接的特点  8-9
    1.2.2 端板连接的形式  9
    1.2.3 端板厚度计算  9-10
    1.2.4 端板连接节点的转角  10-11
  1.3 螺栓的受力和计算  11-13
    1.3.1 螺栓的设计  11-12
    1.3.2 连接螺栓的受力计算  12-13
  1.4 焊缝和加劲肋设计  13-14
    1.4.1 焊缝设计  13
    1.4.2 加劲肋设置  13-14
  1.5 国内外的研究成果及存在的问题  14-17
    1.5.1 国外端板连接节点的研究  14-16
    1.5.2 国内端板连接节点的研究  16-17
    1.5.3 存在的问题  17
  1.6 本文研究的主要内容  17-18
  参考文献  18-21
第二章门式刚架端板平放节点循环加载试验  21-39
  2.1 材性试验  21-23
  2.2 试验设计  23-34
    2.2.1 研究目的  23
    2.2.2 试件的尺寸  23-28
    2.2.3 试验装置、加载制度及测量内容  28-34
  2.3 试件加载破坏过程和原因分析  34-38
    2.3.1 SH1的破坏过程及原因分析  34-35
    2.3.2 SH2的破坏过程及原因分析  35-36
    2.3.3 SH3的破坏过程及原因分析  36-38
  参考文献  38-39
第三章门式刚架端板平放梁柱节点试验数据分析  39-63
  3.1 试件荷载—位移曲线及骨架曲线分析  39-44
    3.1.1 试件荷载—位移曲线的对比分析  39-41
    3.1.2 试件的骨架曲线对比分析  41-44
    3.1.3 试件抗力分析  44
  3.2 试件的刚度变化曲线及梁柱转角曲线分析  44-50
    3.2.1 试件的初始刚度和刚度变化规律  44-48
    3.2.2 梁柱转角滞回曲线  48-50
  3.3 螺栓受力分析  50-54
    3.3.1 螺栓受力和梁端弯矩  50-52
    3.3.2 螺栓设计与破坏值  52-54
  3.4 柱脚转角分析  54-55
  3.5 梁、柱部分应变分析  55-60
    3.5.1 梁端受推拉力和梁翼缘部分应变曲线  55-56
    3.5.2 梁端受推拉力和梁腹板部分应变曲线  56-57
    3.5.3 柱端受力和柱翼缘部分应变  57-58
    3.5.4 柱端水平力和柱腹板部分应变  58-60
  3.6 梁端弯矩和节点加劲肋部分应变  60-61
  参考文献  61-63
第四章规范对比  63-71
  4.1 螺栓的设置与规范对比  63-65
  4.2 焊缝的设计  65-66
  4.3 柱脚设计  66-67
  4.4 端板厚度的计算  67-68
  4.5 局部稳定的验算  68-70
  参考文献  70-71
第五章结论与展望  71-73
  5.1 结论  71
  5.2 展望  71-73
致谢  73-74
攻读硕士学位期间的研究成果  74

变截面门式刚架端板平放梁柱节点抗震性能试验研究

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