PEC柱（弱轴）与型钢梁端板连接节点抗震性能研究

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部分包裹混凝土组合柱具有承载力高、耗能性能优良、防火性好等优点。端板连接节点属于典型的半刚性连接形式，有着优越的抗震性能，越来越受到学术界的重视。国内外学者虽然对部分包裹混凝土柱及其与型钢梁强轴方向连接节点进行过诸多研究，但对于其弱轴方向连接节点抗震性能的研究仍有待开展。
　　为了研究PEC柱弱轴与型钢梁节点的抗震性能，本文设计了六组试件，采用端板—摩擦型高强螺栓连接方式，进行低周反复加载。以螺栓端距、连接板厚度、端板厚度、柱翼缘宽厚比、设置纵向加劲肋为研究参数，分析此类节点的破坏形式、滞回性能、承载能力、抗侧移刚度、延性、耗能性能以及节点域构件的应变。在试验的基础上，利用有限元软件进行数值模拟，并与试验结果进行对比分析。
　　研究表明：试件的破坏形式主要包括梁端局部屈曲、柱翼缘与连接板处焊缝开裂两大类。PEC柱弱轴—钢梁节点抗震性能的改善，依附于构造加固措施以及合理的构件尺寸设计：纵向加劲肋的设置能够有效提升节点的抗震性能，使承载能力提高51.7%、抗侧移刚度提高55.2%，延性提高30.3%，耗能能力提高63.2%。节点连接板厚度由10mm增至16mm，节点承载能力提高39.4%、抗侧移刚度提高22.8%，延性降低了10.2%，耗能能力提高22.4%。合理增加螺栓端距，有利于节点抗震性能的发挥；增加端板厚度，节点的刚度提高，延性、耗能性能下降；改变柱翼缘宽厚比，对节点抗震性能无明显影响。
　　通过有限元分析可以得出：节点域范围内应力较大处与试验中试件出现破坏的位置基本一致；设置纵向加劲肋以及增加节点连接板厚度使节点承载能力有较大程度提高。从工程实际应用的角度出发，对于不设置加劲肋的节点形式，梁翼缘厚度与连接板厚度比值为1:2时较为合理；对于设置加劲肋的节点形式，梁翼缘厚度与连接板厚度比值为2:3时较为合理。

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作者
朱宇;
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作者单位

内蒙古科技大学;

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授予单位内蒙古科技大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名赵根田;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TU398.7;
关键词
PEC柱弱轴; 型钢梁节点; 抗震性能; 加载试验; 有限元分析;

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