采用新型梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼框架-支撐體系抗震性能研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)的抗震主要有主動(dòng)控制和被動(dòng)控制兩種方法。主動(dòng)控制法減震制振效果較好，但需要設(shè)置專門的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜且成本偏高。而被動(dòng)控制法不需要設(shè)置專門的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它們利用結(jié)構(gòu)次要構(gòu)件的屈服和板件間的滑移摩擦消耗地震能量，原理簡(jiǎn)單，成本低廉，在土木工程中應(yīng)用較多。
　　 本文提出了一種新型轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦耗能梁-柱節(jié)點(diǎn)，在強(qiáng)震作用下，當(dāng)這種新型梁柱節(jié)點(diǎn)處的梁端彎矩超過(guò)設(shè)定值時(shí)，梁柱間將產(chǎn)生有摩擦的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，它們能使結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力重新分

2、布，使主要構(gòu)件和梁柱節(jié)點(diǎn)的內(nèi)力維持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，并利用節(jié)點(diǎn)處板件間的摩擦消耗地震能，從而改善建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能。當(dāng)?shù)卣疬^(guò)后，適當(dāng)調(diào)節(jié)這些新型梁柱節(jié)點(diǎn)處高強(qiáng)度螺栓中的預(yù)應(yīng)力，并借助結(jié)構(gòu)體系自身的彈性回復(fù)力和在框架的兩銳角對(duì)角方向施加適當(dāng)?shù)睦?，使結(jié)構(gòu)體系重新回復(fù)到正常工作狀態(tài)。
　　 本文通過(guò)SAP2000對(duì)采用新型耗能梁-柱節(jié)點(diǎn)的規(guī)則和不規(guī)則X形框架.支撐體系和普通X形框架一支撐體系的系列模型進(jìn)行了罕遇地震波El-Centr

3、o波和Taft波作用下的動(dòng)力時(shí)程分析，同時(shí)分析了新型耗能梁-柱節(jié)點(diǎn)的不同起始轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦彎矩設(shè)定值對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。結(jié)果表明，新型耗能梁-柱節(jié)點(diǎn)的起始轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦彎矩取梁端彈性極限彎矩My的0.6倍時(shí)，采用耗能節(jié)點(diǎn)的20層規(guī)則X形支撐鋼框架與普通20層規(guī)則X形支撐鋼框架相比，薄弱層層間位移角最多可降低8.16％，層間剪力減小幅度最大為26.92%，頂點(diǎn)位移最多可降低5.59%，基底剪力最多可降低6.29%；采用耗能節(jié)點(diǎn)的30層規(guī)則X形支撐鋼

4、框架與普通30層規(guī)則X形支撐鋼框架相比，薄弱層層間位移角最多可降低9.18%，層間剪力減小幅度最大為23.03%，頂點(diǎn)位移最多可降低11.59%，基底剪力最多可降低5.3%；采用耗能節(jié)點(diǎn)的40層規(guī)則X形支撐鋼框架與普通40層規(guī)則X形支撐鋼框架相比，薄弱層層間位移角最多可降低49.70%，層間剪力減小幅度最大為72.23%，頂點(diǎn)位移最多可降低53.77%，基底剪力最多可降低40.91%；采用耗能節(jié)點(diǎn)的30層平面不規(guī)則規(guī)則X形支撐鋼框架與普

5、通30層平面不規(guī)則X形支撐鋼框架相比，薄弱層層間位移角最多可降低16.02%，層間剪力減小幅度最大為30.10%，頂點(diǎn)位移最多可降低14.85%，基底剪力最多可降低8.39%；采用耗能節(jié)點(diǎn)的30層豎向不規(guī)則X形支撐鋼框架與普通30層豎向不規(guī)則X形支撐鋼框架相比，薄弱層層間位移角最多可降低7.38%，層間剪力減小幅度最大為22.33%，頂點(diǎn)位移最多可降低8.04%，基底剪力最多可降低7.23%。
　　 本文還對(duì)不同的新型梁.柱節(jié)點(diǎn)

6、布置方案對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響進(jìn)行了罕遇地震波El-Centro波和Taft波作用下的時(shí)程分析，結(jié)果表明，全部樓層布置新型梁-柱節(jié)點(diǎn)較其它布置方式對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震性能改善最多。普通規(guī)則40層X(jué)形支撐鋼框架模型在罕遇地震波作用下，塑性鉸分布集中樓層梁-柱節(jié)點(diǎn)采用新型耗能節(jié)點(diǎn)后，與全部樓層布置新型耗能梁-柱節(jié)點(diǎn)相比，采用新型梁-柱耗能節(jié)點(diǎn)的樓層層間位移角更大，沒(méi)采用新型梁.柱節(jié)點(diǎn)的樓層層間位移角出現(xiàn)更大幅度減小。豎向不規(guī)則30層X(jué)形支撐框架在罕