基于abaqus的蜂窝门式刚架节点抗震分析

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1、基于ABAQUS的蜂窝门式刚架节点抗震分析薛建伟张晓东杨储瑜辽宁工业大学土木建筑工程学院摘要：为丫研宂正六边形孔蜂窝门式刚架梁柱节点在地震作用下的力学性能，应用有限元软件ABAQUS建立数值分析模型，分析了扩张比、第一孔中心距节点域的距离和节点域处是否布置加劲肋三个参数对节点抗震性能的影响，比较了六边形孔蜂窝节点与实腹节点的节点域承载力的差异。结果表明，蜂窝式节点在抗震性能方面优于实腹式节点，扩张比为1.52、开孔距离为768mm和节点域布置加劲肋的蜂窝式节点在地震作用下的力学性能更优。关键词：蜂窝门式刚架;梁柱节点;有限元;抗震分析;作者简介：薛建伟，男，199

2、2年生，硕士研究生。Email:630083022@qq.com联系电话：18940683680通信地址:辽宁省锦州市古塔区士英街169号辽宁工业人学TheanalysisofseismicperformanceofjointsinthecastellatedportalframebasedonABAQUSXueJianweiZhangXiaodongYangChuyuLiaoningUniversityofTechnology;Abstract：Inordertostudythemechanicsperformanceofhexagonholecastellat

3、edportalframebeam-columnjointsundertheearthquake,basedonfiniteelementsoftwareABAQUStoestablishnumericalanalysismodel,analyzingthethreeinfluencefactorsincludingthechangesofexpansionratio,thedistancefromthefirstholecentertojointregionandstiffenersplacedinjointregiononseismicperformance,

4、comparingthedifferenceofbearingcapacityofhexagonholecastellatedjointsandsolid-webjoints.Theresultsshowedthatthecastellatedjointsinseismicperformanceissuperiortothesolid-webjoints,thebestcastellatedjointonseismicperformanceis1.52ofexpansionratio,768millimeteroftheholedistanceandstiffen

5、erslayoutinjointregion.Keyword：castellatedportalframe;beam-columnjoints;finiteelement;seismicanalysis;1概述蜂窩门式刚架是近年来出现的一种新型的门式刚架结构，该结构不仅保留了门式刚架跨度大、自重轻的优点，而丑还具有蜂窝构件刚度大、承载力高的优点。在这种新型结构中，节点是保证蜂窝柱与蜂窝梁能够共同工作的基础，也是影响结构整体抗震性能的重耍部位，因此对该结构节点的研宄显得至关重耍Ill。扩张比m、第一孔中心距节点域的距离及节点域加劲肋的布置ui是影响蜂窝门式刚架节点抗

6、震性能m的重要因素，本文考虑这三种因素对2个实腹节点和12个正六边形孔蜂窝节点在低周循环荷载下的性能进行研究，为钢结构设计提供参考。2分析概况2.1模型设计设计了2个实腹门式刚架节点模型和12个r形正六边形孔蜂窝节点模型，编号为JD广JD14,其中蜂窝梁柱均是由热轧工字型钢I25a按照对应的扩张比进行设计，设计参照GB50017—2003《钢结构设计规范》，同时为了满足蜂窝构件端部至第一孔的净距宜大于250mm和孔间距不小于lOOmmM。考虑梁柱开孔数量和节点对柱的影响范围主要集中在两倍端板高度以内，设计的各节点构件尺T均为梁长1750mm、柱高135(hnm。

7、蜂窝孔为正六边形孔，其的边长分别为115mm、15(hnm、173mm，第一孔中心距节点域的距离分别为423mm和768mm,其他构件尺寸根据CECS102:2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》确定。具体设计参数及节点编号见表1。节点编号扩张比孔jJD11JD21.4JD31.52JD41.6JD51JD61.4JD71.52JD81.6JD91.4JD101.52JD111.6JD121.4JD131.522.2加载方法有限元模型加载采用ECCS加载制度M模拟试件在正反方向单调加载时的行为，本模拟为每级加载正负循环，位移由5mm增至70mm,每次增加5mm

8、，总共循环