两边连接钢板式延性钢桁框结构抗侧性能有限元分析

作者：甘丹; 姚玉珊; 谭永超; 周绪红^*

来源：建筑结构学报, 2018, 39(S2): 86-94.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2018.S2.013

• 钢结构
• 桁框结构
• 两边连接钢板
• 消能段
• 延性

针对横向采用钢桁架的普通钢桁框结构易发生腹杆失稳破坏且延性和耗能能力较差的特点,提出在桁架跨中设置两边连接钢板的延性钢桁框结构,从而使得在多遇地震作用下钢板不屈曲,罕遇地震作用下仅钢板屈服耗能,非消能段桁架和柱保持弹性,可显著提高桁框结构的延性和耗能能力。基于有限元模型,对普通钢桁框结构和两边连接钢板式延性钢桁框结构进行精细化分析,重点研究了钢板高厚比、消能段长度、消能段与非消能段连接方式对其抗侧性能影响,分析了预期破坏模式中的两边连接钢板式延性钢桁框结构的受力特点和荷载-位移曲线特征。研究结果表明:合理设计的两边连接钢板式钢桁框结构的延性更好,且结构的初始刚度基本不降低;结构的延性随着钢板高厚比的增加而提高,建议高厚比取200～400;消能段长度取总跨度的20%～40%,由此可以大幅度提高结构的延性,且不会显著降低结构承载能力;消能段与非消能段的连接采用铰接,可提高结构的转动能力、延性和耗能能力。

• 单位
  土木工程学院; 中南大学; 重庆大学