摘要
针对狗骨式钢梁塑性铰外移，导致削弱区域易发生局部屈曲这一问题。本文提出在狗骨式钢梁削弱区域，布置用于限制钢梁局部屈曲的屈曲约束钢套。钢套布置方式共三种，分别为：在翼缘布置钢套，在腹板布置钢套、在翼缘和腹板同时布置钢套。开展了相关试验研究和有限元分析。 为了研究三种屈曲约束钢套布置方式，对狗骨式钢梁的破坏形态、局部屈曲程度、承载能力、延性等抗震性能的影响，设计制作了1个狗骨式钢梁试件和4个在不同部位布置屈曲约束钢套的狗骨式钢梁试件，对其进行拟静力试验。试验结果表明：(1)三种钢套布置方式的钢梁，塑性铰均出现外移，主要变形和破坏均集中发生在削弱区域。(2)三种钢套布置方式，对钢梁的峰值荷载影响不大，均在5%以内。(3)翼缘布置钢套的钢梁延性和耗能分别提高了31.67%和31.81%，试件有良好的变形和耗能能力。(4)翼缘和腹板均布置钢套的钢梁在峰值位移附近，环线刚度最大，在加载后期环线刚度下降缓慢，试件在变形较大的情况下依然可以保持较大的承载力。 利用ANSYS有限元软件，对未布置钢套的钢梁和翼缘布置钢套的钢梁进行有限元分析。验证有限元模型的正确性后，在翼缘宽度和截面高度不变的条件下，改变翼缘和腹板厚度，进行参数分析。分析结果表明：宽厚比与高厚比变大后，钢梁后期承载力下降变快。翼缘布置钢套后承载力下降速度和耗能有不同幅度的改善，其中宽厚比与高厚比较大试件翼缘布置钢套后，承载力下降速度变缓更明显，耗能提升更大。 为进一步研究将翼缘和腹板均布置钢套的狗骨式钢梁运用于节点后，节点的破坏形态、承载能力、延性等抗震性能。设计制作1个端板螺栓连接屈曲约束钢梁边节点和1个中节点，并进行拟静力试验。试验结果表明，钢梁发生屈服时，混凝土梁、柱纵筋和箍筋均未屈服，节点塑性变形主要发生在钢梁上，并且发生了塑性铰外移，满足了抗震设计中“强节点弱构件”的要求。
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