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(yàn)室結(jié)構(gòu)與抗震課題組在鋼結(jié)構(gòu)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(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院綠色建筑與裝配式建造安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金課題等項(xiàng)目資助。
與國內(nèi)外同類研究相比,結(jié)構(gòu)與抗震課題組首次提出雙鉸接梁柱鋼節(jié)點(diǎn),研究采用數(shù)值模擬方法,分析了該新型節(jié)點(diǎn)的抗震性能,驗(yàn)證了節(jié)點(diǎn)的可行性。新型節(jié)點(diǎn)能夠在地震后通過更換耗能板,快速恢復(fù)建筑使用功能,該研究成果可為鋼結(jié)構(gòu)抗震研究提供參考和依據(jù)。
相較于傳統(tǒng)單鉸接節(jié)點(diǎn),雙鉸接節(jié)點(diǎn)主要有兩點(diǎn)優(yōu)勢:在相同節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角情況下,受拉側(cè)耗能板的拉伸變形約是單鉸接節(jié)點(diǎn)的2倍,而受壓側(cè)耗能板的壓縮變形較小,雙鉸接節(jié)點(diǎn)能夠更加充分發(fā)揮耗能板的耗能能力,且不會過早出現(xiàn)受壓失穩(wěn);從受力角度來看,雙鉸接連接件釋放了鋼梁的軸力,轉(zhuǎn)由兩個耗能板承擔(dān),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(fù)擔(dān),有助于雙鉸接節(jié)點(diǎn)耗能。研究結(jié)果表明:該新型節(jié)點(diǎn)的滯回曲線較為飽滿,變形受力與預(yù)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(jié)點(diǎn)具有較好的抗震性能,且具有較強(qiáng)的震后可恢復(fù)功能能力。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0143974X21004454
下一階段,結(jié)構(gòu)與抗震課題組將依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3m×3m三向六自由度地震模擬振動臺系統(tǒng),開展國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的減震外掛墻板-基礎(chǔ)隔震混合控制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)。