翼缘削弱改进型节点的抗连续倒塌分析

1

作者 乔惠云 林誉 +2 位作者 韦建刚 罗霞 魏建鹏 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1229-1242,共14页

为提高梁翼缘削弱截面(RBS)节点在极端荷载下的冗余度,增强钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种在RBS节点布置加强板的改进方案。先对加强板改进RBS试件进行拟静力试验,系统研究试件的破坏模式、竖向变形及抗力发展规律。试验结果表明... 为提高梁翼缘削弱截面(RBS)节点在极端荷载下的冗余度,增强钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种在RBS节点布置加强板的改进方案。先对加强板改进RBS试件进行拟静力试验,系统研究试件的破坏模式、竖向变形及抗力发展规律。试验结果表明,加强板在小变形阶段作用有限,但随着变形增大,加强板逐渐拉直作为替代路径,协助钢梁承受荷载,使试件的变形能力和承载能力分别提高了21.7%和21.8%。进一步引入悬链线贡献系数和弯曲贡献系数对总抗力的影响,加强板与钢梁的协同作用提高悬链线效应,且悬链线贡献系数为基础试件的1.84倍。随后基于验证后的数值模型,研究加强板和翼缘削弱等对节点性能的影响。研究结果表明:翼缘削弱深度和加强板弯曲高度影响试件的破坏模式,根据钢梁的破坏位置分为Mode Ⅰ和Mode Ⅱ2种类型:Mode Ⅰ的裂缝始于翼缘削弱处,Mode Ⅱ的裂缝始于梁柱焊缝附近。削弱深度取规范建议上限值时,破坏模式为Mode Ⅰ,峰值荷载随加强板弯曲高度降低而增加,采用规范建议的下限值时,承载能力随加强板弯曲高度先升高后降低。同时,试件峰值荷载随着削弱深度的增加,呈现先升后降的变化规律。初始开裂发生在翼缘削弱处时,逐渐拉直的加强板能够与剩余截面协同受力,显著提升节点的二次承载能力。 展开更多

关键词 连续倒塌 翼缘削弱节点 V型加强板 静力试验 抗力机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

加强型翼缘-波纹腹板组合隔板贯通式节点抗震性能研究

2

作者 邓夕胜 王衍 +1 位作者 向映名 唐煜 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第16期6836-6844,共9页

为克服隔板贯通式节点易发生脆性断裂而导致结构破坏的不足,结合“加强”和“削弱”的措施,使塑性铰外移,提出了加强型翼缘-波纹腹板组合隔板贯通式梁柱新型节点,并利用有限元软件ABAQUS探究了该新型节点在低周往复荷载作用下的破坏模... 为克服隔板贯通式节点易发生脆性断裂而导致结构破坏的不足,结合“加强”和“削弱”的措施,使塑性铰外移,提出了加强型翼缘-波纹腹板组合隔板贯通式梁柱新型节点,并利用有限元软件ABAQUS探究了该新型节点在低周往复荷载作用下的破坏模式、应力分布情况。研究波纹数量、波纹厚度、加强板厚度、加强板长度这4种参数对该新型节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力的影响规律。结果表明:新型节点有较好的承载力,应力主要集中在梁翼缘上波纹腹板削弱处,破坏发生在远离削弱处一侧,且腹板未发生屈曲变形。随着波纹厚度、加强板长度的增大,新型节点的承载力增加,耗能能力下降;随着波纹数量的增多,新型节点承载力和耗能能力增加;随着加强板厚度的增大,承载力增加,耗能能力先减小后增大。 展开更多

关键词 波纹腹板 加强型翼缘 隔板贯通式节点 抗震性能 塑性铰

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢框架梁柱栓焊扩翼-翼缘削弱节点优势分析性能试验 被引量：6

3

作者 张艳霞 李瑞 +1 位作者 赵微 陈媛媛 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期127-138,共12页

为了对钢框架梁柱栓焊扩翼-翼缘削弱节点的性能优势进行分析,设计制作了3个较大比例的十字节点试件,包括栓焊扩翼-翼缘削弱型节点、单纯削弱型节点和单纯加强型节点,对其进行了低周往复循环加载试验,研究其破坏形态、承载力、延性性能... 为了对钢框架梁柱栓焊扩翼-翼缘削弱节点的性能优势进行分析,设计制作了3个较大比例的十字节点试件,包括栓焊扩翼-翼缘削弱型节点、单纯削弱型节点和单纯加强型节点,对其进行了低周往复循环加载试验,研究其破坏形态、承载力、延性性能和耗能能力等滞回性能,并用ABAQUS有限元软件对其进行了非线性有限元分析,进一步对比验证试验结果。研究结果表明,3种钢框架梁柱节点均能实现梁端塑性铰外移,保护梁端焊缝,避免节点脆性破坏。栓焊扩翼-翼缘削弱节点比其它两类节点有较好的延性和耗能能力,能够充分发挥加强式节点和削弱式节点的双重优势。 展开更多

关键词 梁柱栓焊扩翼-翼缘削弱节点 梁柱削弱型节点 梁柱加强型节点 性能试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

翼缘削弱对钢管混凝土外加强环节点受力性能的改善 被引量：9

4

作者 李成玉 郭耀杰 罗冽 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期21-27,共7页

对加强环式节点进行低周反复加载非线性模拟分析,发现在反复荷载作用初期,环板就出现贯穿的塑性带;通过节点域柱壁滞回曲线与梁端滞回曲线的对比,表明节点滞回曲线主要由柱壁变形而非梁端塑性变形所贡献。为了改变这一不利特征,对钢梁... 对加强环式节点进行低周反复加载非线性模拟分析,发现在反复荷载作用初期,环板就出现贯穿的塑性带;通过节点域柱壁滞回曲线与梁端滞回曲线的对比,表明节点滞回曲线主要由柱壁变形而非梁端塑性变形所贡献。为了改变这一不利特征,对钢梁翼缘进行定向削弱,模拟分析发现,节点受力情况得到明显改善:①环板上应力分布得到明显缓和,转角处的应力集中程度明显降低;②通过改变环板尺寸或者翼缘削弱程度可以保证塑性铰先出现在梁根部而不是环面上;③在弹性受力阶段节点刚度没有下降;④在反复荷载作用下,节点域变形很小,环面上的塑性扩展不明显。由此可见,通过翼缘削弱可以明显改善外加强环式节点的受力性能,从而达到"强节点"的要求。 展开更多

关键词 钢管混凝土 外加强环节点 翼缘削弱 强节点弱构件

在线阅读 下载PDF 职称材料

翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点受力性能试验 被引量：4

5

作者 阎石 李康宁 +5 位作者 张曰果 郭志刚 尹钢 刘鹏禹 李生效 无 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期219-227,共9页

目的试验研究翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点的受力性能,考查翼缘削弱程度以及削弱方式对其受力性能影响.方法在钢筋混凝土梁端翼缘内预埋刚度调节盒,使得梁端塑性铰外移,通过制造6个翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点模型试件,并对... 目的试验研究翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点的受力性能,考查翼缘削弱程度以及削弱方式对其受力性能影响.方法在钢筋混凝土梁端翼缘内预埋刚度调节盒,使得梁端塑性铰外移,通过制造6个翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点模型试件,并对试件进行拟静力试验,研究该类型节点的破坏机理;通过改变梁端翼缘内预埋刚度调节盒的数量和方式等参数,考察该类型节点破坏的主要影响因素.结果梁翼缘预埋刚度调节盒对框架梁刚度的调节明显;梁端塑性铰出现在刚度调节盒所处位置,可实现塑性铰外移;试验测得节点的位移延性系数均不小于5.3,抗震性能较好.结论翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点可明显改善普通梁柱节点的抗震性能,通过在梁柱节点翼缘处设置适当数量的刚度调节盒,可更易实现"强柱弱梁"的抗震设防目标. 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架 翼缘削弱型梁柱节点 刚度调节盒 拟静力试验 强柱弱梁

在线阅读 下载PDF 职称材料

翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能 被引量：7

6

作者 郑宏 孟春辉 石丹 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第4期120-126,共7页

为研究翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对普通节点和翼缘削弱型节点的空间钢框架模型进行有限元模拟,对2种钢框架模型的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化性能... 为研究翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对普通节点和翼缘削弱型节点的空间钢框架模型进行有限元模拟,对2种钢框架模型的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化性能等进行了对比分析。结果表明:翼缘削弱型节点可使梁端塑性铰外移至梁端翼缘削弱处,避免梁端焊缝处应力集中导致脆性破坏;翼缘削弱型节点等效粘滞阻尼系数与普通节点空间钢框架相比有明显的提高,进入屈服阶段后由于应力重分布,其刚度及承载力退化速度较普通节点空间钢框架慢,翼缘削弱型节点钢框架具有梁铰延性破坏机制,抗震性能较好。 展开更多

关键词 翼缘削弱型节点 空间钢框架 有限元分析 塑性铰 滞回性能 抗震性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

带内隔板的方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁节点抗震性能研究 被引量：3

7

作者 史艳莉 毛文婧 +1 位作者 黄秋秋 王文达 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第2期11-17,共7页

梁柱节点作为结构受力的关键部件,对结构体系的受力和抗震性能至关重要。在合理选取混凝土及钢材材料模型的基础上,本文采用ABAQUS有限元软件建立了方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁(RBS)内隔板式节点数值分析模型,分别进行了单调加载和... 梁柱节点作为结构受力的关键部件,对结构体系的受力和抗震性能至关重要。在合理选取混凝土及钢材材料模型的基础上,本文采用ABAQUS有限元软件建立了方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁(RBS)内隔板式节点数值分析模型,分别进行了单调加载和往复加载下滞回性能的数值模拟,并将有限元模型计算结果与已有试验结果进行了对比,总体上吻合良好。基于此数值模型,对该类节点在低周往复荷载作用下的滞回性能进行了分析对比,并研究了翼缘削弱深度对RBS节点抗震性能的影响。结果表明,对梁翼缘进行削弱,不仅符合"强柱弱梁"的设计要求,还能明显改善普通钢管混凝土柱-钢梁内隔板式节点的延性,提高其抗震性能。并根据计算结果,本文对翼缘削弱深度的取值给出了初步建议。 展开更多

关键词 钢管混凝土 翼缘削弱式钢梁 节点 抗震性能 耗能 延性

在线阅读 下载PDF 职称材料

方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁内隔板节点力学性能研究 被引量：3

8

作者 史艳莉 黄秋秋 王文达 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第3期83-89,共7页

翼缘削弱型节点可将塑性铰外移到梁端,从而有效地保护节点,避免发生脆性连接破坏。基于ABAUQS软件,参照目前钢框架节点的削弱参数取值,对方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁内隔板节点力学性能的影响进行了数值模拟,结果表明:合理选择相应... 翼缘削弱型节点可将塑性铰外移到梁端,从而有效地保护节点,避免发生脆性连接破坏。基于ABAUQS软件,参照目前钢框架节点的削弱参数取值,对方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁内隔板节点力学性能的影响进行了数值模拟,结果表明:合理选择相应的翼缘削弱参数,可在承载力降低不明显的情况下实现此类节点塑性铰外移,且位移延性有所提高。基于前述模型,对此类节点的翼缘削弱参数对其承载力和位移延性的影响进行了参数分析,最终建议了此类节点削弱深度的合理取值范围。 展开更多

关键词 翼缘削弱型节点 钢管混凝土柱 塑性铰 延性 削弱深度

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBS节点钢框架设计方法与极限承载力理论研究 被引量：3

9

作者 陈廷国 任伟宾 曲激婷 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期499-512,共14页

从极限分析理论出发,就翼缘削弱型节点(简称RBS节点)对结构破坏模式与极限承载力的影响进行研究.首先对美国FEMA提出的RBS节点设计方法进行分析,并讨论了该设计方法中的不足.针对上述不足,将极限荷载的唯一性定理推广到同时承受比例荷... 从极限分析理论出发,就翼缘削弱型节点(简称RBS节点)对结构破坏模式与极限承载力的影响进行研究.首先对美国FEMA提出的RBS节点设计方法进行分析,并讨论了该设计方法中的不足.针对上述不足,将极限荷载的唯一性定理推广到同时承受比例荷载与固定荷载的结构;对于满足强柱弱梁要求的框架结构,进一步论证了其横梁极限内力状态的唯一性.以此为基础,提出了针对美国FEMA RBS节点设计步骤的补充验算公式;针对组合破坏机构,提出了RBS节点设计新方法.其次,对RBS节点钢框架的极限承载力进行了理论推导,得到了极限承载力理论计算公式,同时明确了极限承载力的影响因素.最后,利用Abaqus有限元分析软件验证了上述理论研究结果的正确性. 展开更多

关键词 翼缘削弱型节点 钢框架 设计方法 极限承载力 抗震性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

方钢管混凝土柱内隔板式节点的抗弯承载力研究 被引量：27

10

作者 聂建国 秦凯 张桂标 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第1期42-49,54,共9页

为了研究方钢管混凝土柱内隔板式节点的抗弯受力性能,完成了3个方钢管混凝土柱内隔板式节点的低周反复荷载试验。在此基础上,研究了轴压作用对方钢管混凝土柱内隔板式节点抗弯承载力的影响,提出了3块内隔板情况下节点抗弯承载力的计算... 为了研究方钢管混凝土柱内隔板式节点的抗弯受力性能,完成了3个方钢管混凝土柱内隔板式节点的低周反复荷载试验。在此基础上,研究了轴压作用对方钢管混凝土柱内隔板式节点抗弯承载力的影响,提出了3块内隔板情况下节点抗弯承载力的计算方法。同时对梁柱翼缘等宽情况下节点的抗弯受力性能进行了分析,建立了相应的计算公式,计算结果与试验结果进行了对比,吻合良好。试验结果及理论分析对现行规程中的节点抗弯承载力计算公式进行了补充,拓宽了内隔板式节点的适用范围。 展开更多

关键词 方钢管混凝土柱 抗弯承载力 板式 低周反复荷载试验 受力性能 计算公式 试验结果 轴压作用 计算方法 计算结果 下节点 基础 翼缘 梁柱

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢管混凝土柱-混合梁节点抗震性能试验研究 被引量：8

11

作者 冯帅克 郭正兴 +4 位作者 倪路瑶 李国建 宫长义 谢超 满建政 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1464-1472,共9页

提出适用于装配式大跨度组合框架结构的钢管混凝土柱-混合梁节点.为了研究节点的抗震性能及受力机理,对2个足尺中柱节点试件进行低周往复加载试验.2个试件分别采用混合梁端型钢翼缘削弱式(RBS)节点以及梁端普通型钢节点.对2个节点的破... 提出适用于装配式大跨度组合框架结构的钢管混凝土柱-混合梁节点.为了研究节点的抗震性能及受力机理,对2个足尺中柱节点试件进行低周往复加载试验.2个试件分别采用混合梁端型钢翼缘削弱式(RBS)节点以及梁端普通型钢节点.对2个节点的破坏形态、耗能能力、承载能力、延性以及混合梁的应变分布规律进行对比分析.试验结果表明,对梁端型钢翼缘的削弱处理可以有效促进试件在翼缘削弱区形成塑性铰,避免梁端焊缝的脆性破坏.相比型钢未经处理的节点,翼缘削弱节点展现出更好的延性和耗能能力;梁底附加钢筋屈服后的黏结滑移会影响节点的耗能能力,在锚固长度满足规范要求的前提下,应适当增加其配筋率,以防止过早出现附加钢筋屈服后的黏结滑移. 展开更多

关键词 混合梁 钢管混凝土柱 翼缘削弱式(rbs)节点 抗震性能 塑性铰

在线阅读 下载PDF 职称材料