资源描述：
《多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计_刘其祥》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第8期建筑结构2001年8月多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计刘其祥蔡益燕朱知信顾泰昌(中国建筑标准设计研究所北京100044)[提要]以实际算例分析了在美国北岭地震和日本阪神地震中,数百幢多高层钢结构房屋的梁柱刚性连接节点受到严重破坏的根本原因,提出在钢结构梁柱节点抗震设计中必须遵守的两个基本原则,同时还推荐了几种具有良好抗震性能的梁-柱刚性连接节点。[关键词]梁-柱刚性连接节点常用设计法栓焊连接强节点弱杆件延性Thedamageofcolumn-beamrigidityjointsinhundre
2、dsofmulti-storyandhighsteelbuildingsintheNorthridgeearth-quakeandtheHanshenearthquakeisanalyzedbyacalculatingexample.Thestrongjointprincipleswhichmustbecom-pliedwithinaseismaticdesignarepresented.Theauthorsalsorecommendsomekindsofcolumn-beamjointswhichhavegooda
3、seismaticcharacteristics,suchasweldingslabsontheflangesinthebeam'send,wideningthewidthoftheflangesinthebeam'send,heighteningtheheightofthebeaminitsend.Keywords:column-beamrigidityjoints;bolt-weldconnection;generaldesignmethod;ductility一、概述以上),10.9级的摩擦型高强度螺栓,且连接
4、板和梁腹梁-柱刚性连接节点在多高层房屋钢结构抗震设板在连接处的摩擦系数还必须要达到k=0.55,即表计中占有非常重要的地位。特别是在1994年美国北面处理须采用喷砂或喷砂后生赤锈才能满足要求(详岭地震和1995年日本阪神地震中,数百幢多高层钢结见文后附录)。何况在抗震的连接中,要求连接的抗力构房屋的梁柱刚性连接节点受到严重破坏,引起了世必须高于梁截面的最大抗力,而腹板连接却只布置了人的极大关注。近年来,国内不少刊物均对上述地震一列(或两列)单剪受力的螺栓,这显然是很不够的。中的破坏现象作了报导和多方面的分析。在诸多文
5、章在常用的工字形截面梁中,当处于弹性阶段时,通中,忽略了造成破坏的一个致命的原因:就是在设计常翼缘承受全截面抗弯承载力的80%～85%。腹板承中,尤其是在等截面梁与柱的栓焊连接节点中,在没有受全截面抗弯承载力的15%～20%。这对于通常翼缘任何加强连接构造措施的情况下,不恰当地采用了所采用焊接、腹板采用摩擦型高强度螺栓连接的梁柱节点谓“常用设计法”,即翼缘连接承受全部作用弯矩,梁腹来说,翼缘对接焊缝所能承受的弯矩最多也只能与翼缘板只承受全部作用剪力的假定(见文献[5]第6—50等强。如果腹板连接不考虑这15%～20%
6、的弯矩,则条)。笔者的这一论点可从下面的事实中得以证明。其连接的抗弯承载力就只有框架横梁抗弯承载力的1.从许多刊物介绍的节点图中(包括以前由国外80%～85%。如果再将因高空施焊条件较差、焊缝存在设计国内建成的一些高层房屋钢结构工程),梁端翼缘某些缺陷以及焊接残余应力等不利因素考虑在内(按文为工地全熔透的坡口对接焊,腹板只有一列(或两列)献[2]第3.2.2条的规定,其焊缝强度的设计值尚应乘单剪受力的摩擦型高强度螺栓,在连接处的翼缘板也以0.9的折减系数),则其连接的抗弯承载力很可能只无任何加强措施。由此就可以得出其
7、连接只考虑了受有框架横梁抗弯承载能力的70%到75%。这就违背了剪而没有考虑受弯的这个结论。笔者经过对常用截面在抗震设计中,必须遵守“强节点弱杆件”的基本原则,的系列计算发现,即使在非抗震结构中,当抗侧移框架相反成了“弱节点强杆件”。所以这种用“常用设计法”梁为常用的工字形截面,强度等级为Q345,腹板按常设计出来的梁-柱连接节点,在较大地震作用下,就必用的螺栓单剪连接方式,假定梁端作用的弯矩设计值然使框架梁在还没有塑性发展之前,由于梁端连接抗力为梁截面所能承受最大弯矩设计值的0.95倍,其腹板大大低于梁截面的抗力而
8、首先使连接焊缝开裂发生脆连接的作用弯矩按腹板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩性破坏。这正是造成在美国北岭大地震中一百多幢钢与梁的净截面惯性矩之比进行分配,腹板连接的作用结构房屋梁端焊缝开裂的主要原因。剪力按腹板所能承受的最大剪力的1/2(参照文献[1]2.在阪神地震中,凡是梁端与柱的连接采用带悬第8.5.2条的规定取剪力的下限值)来进行计算,并按臂梁
