鋼連梁剪切屈服型混合連肢墻體系節點滯回性能有限元分析

王 麗,蘇明周,徐 明,宋安良

(西安建筑科技大學土木工程學院,陜西西安710055)

1 概 述

現代高層建筑中,連肢墻體系的誕生改善了剪力墻在震后破壞集中在其底部,難以修復、加固等狀況,但是在高烈度地震地區,為了提高鋼筋混凝土連續梁的抗震性能,其設計和施工難度相應增加。為了緩解這一問題,研究人員采用型鋼連梁代替鋼筋混凝土連梁,形成混合連肢墻結構。該結構可將鋼連梁的兩端與埋入剪力墻中的型鋼邊緣構件進行連接,形成一種新的節點形式,即型鋼邊緣構件-鋼連梁焊接型節點。已有的研究表明,在保證節點域強度的情況下,鋼連梁剪切屈服型連接表現出更優良的耗能特性,不但滯回曲線更加飽滿穩定,而且剛度和強度無明顯退化,是一種具有廣闊前景的連接構造形式,值得深入研究和推廣[1-6]。

混合結構中鋼與混凝土之間存在相互作用,其構造措施復雜,同時節點是連接結構構件與內力傳遞的關鍵部位,處于壓彎剪的復合應力狀態,這對節點的設計提出了較高要求[7-8]。為了研究這種新型結構體系節點的滯回性能,本文采用有限元軟件ABAQUS建立鋼連梁剪切屈服型混合連肢墻節點的非線性有限元模型,模擬其受力性能及破壞過程,并對鋼連梁在循環荷載作用下的滯回性能、核心區應力分布進行了分析,最后提出對設計和應用這種新型連接形式具有重要意義的結論。

2 base有限元模型建立

2.1 研究對象

本文的研究對象由實際結構某中間層上下反彎點之間的剪力墻墻體與半跨鋼連梁組成,并按1∶1足尺比例進行設計,有限元模型如圖1所示?！?br>