近日,安徽建科綠色建筑與裝配式建造安徽省重點(diǎn)實(shí)驗室結構與抗震課題組在鋼結構抗震研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《Journal of Constructional Steel Research》(JCR Q1,IF=3.646)上,論文題為“Numerical study of the seismic performance of a double-hinge steel frame joint”,魏建鵬博士為論文第一作者,田黎敏副教授為論文通訊作者,該項工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、安徽省建筑科學(xué)研究設計院綠色建筑與裝配式建造安徽省重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放基金課題等項目資助。
與國內外同類(lèi)研究相比,結構與抗震課題組首次提出雙鉸接梁柱鋼節點(diǎn),研究采用數值模擬方法,分析了該新型節點(diǎn)的抗震性能,驗證了節點(diǎn)的可行性。新型節點(diǎn)能夠在地震后通過(guò)更換耗能板,快速恢復建筑使用功能,該研究成果可為鋼結構抗震研究提供參考和依據。
相較于傳統單鉸接節點(diǎn),雙鉸接節點(diǎn)主要有兩點(diǎn)優(yōu)勢:在相同節點(diǎn)轉角情況下,受拉側耗能板的拉伸變形約是單鉸接節點(diǎn)的2倍,而受壓側耗能板的壓縮變形較小,雙鉸接節點(diǎn)能夠更加充分發(fā)揮耗能板的耗能能力,且不會(huì )過(guò)早出現受壓失穩;從受力角度來(lái)看,雙鉸接連接件釋放了鋼梁的軸力,轉由兩個(gè)耗能板承擔,雙鉸接連接件僅承受豎向剪力,彎矩和軸力由耗能板的拉壓力提供,減輕了連接件的負擔,有助于雙鉸接節點(diǎn)耗能。研究結果表明:該新型節點(diǎn)的滯回曲線(xiàn)較為飽滿(mǎn),變形受力與預期較為吻合,塑性變形集中于耗能板,而連接件及其余部件基本處于彈性階段;雙鉸接梁柱鋼節點(diǎn)具有較好的抗震性能,且具有較強的震后可恢復功能能力。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0143974X21004454
下一階段,結構與抗震課題組將依托重點(diǎn)實(shí)驗室3m×3m三向六自由度地震模擬振動(dòng)臺系統,開(kāi)展國家自然科學(xué)基金項目的減震外掛墻板-基礎隔震混合控制鋼筋混凝土框架結構振動(dòng)臺試驗。