鋼框架梁柱剛接節(jié)點(diǎn)淺析

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1、工程建設(shè)與設(shè)計(jì)Construction&DesignForProject鋼框架梁柱剛接節(jié)點(diǎn)淺析BriefUnderstandingofBeamtoColumnRigidConnectionofSteelFrame王禎（中國(guó)中元國(guó)際工程公司，北京100089）WANGZhen(ChinaIPPRInternationalEngineeringCorporation,Beijing100089，China)【摘要】根據(jù)美、日兩國(guó)大量的調(diào)查及研究，介紹鋼框架梁柱剛接節(jié)點(diǎn)的震害及其產(chǎn)生原因，對(duì)我國(guó)鋼框架連接節(jié)點(diǎn)

2、設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大啟示?！続bstract】BasedonalotofinvestigationandresearchworkcompletedintheUSAandJapan,theseismichazardanditscausesofbeamtocolumnrigidconnectionareintroducedtoprovidereferencetorelevantdomesticdesignwork.【關(guān)鍵詞】鋼框架；梁柱剛接節(jié)點(diǎn)；震害【Keywords】steelframe;beamtocolumn

3、rigidconnection;seismichazard【中圖分類號(hào)】TU323.5【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1007-9467（2011）05-0060-04通過(guò)各國(guó)學(xué)者對(duì)1994年1月17日發(fā)生在美國(guó)加州1引言圣費(fèi)南多谷地的北嶺地震，以及1995年1月17日發(fā)生在隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)和城市建設(shè)的迅猛發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)技日本兵庫(kù)縣南部地區(qū)的阪神地震的研究表明：鋼框架破壞術(shù)也不斷發(fā)展。多高層鋼結(jié)構(gòu)的基本形式是框架體系，框情況主要集中在梁柱混合連接節(jié)點(diǎn)上。架結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，同時(shí)具有良好的延性和耗能混合

4、連接是一種現(xiàn)場(chǎng)連接，其中梁翼緣與柱用全熔透能力，鋼框架結(jié)構(gòu)還多被設(shè)計(jì)為強(qiáng)柱弱梁體系，這樣就使坡口對(duì)接焊縫連接，梁腹板通過(guò)連接板與柱用高強(qiáng)度螺栓梁盡量先破壞，以增加結(jié)構(gòu)的延性。梁柱焊接節(jié)點(diǎn)在抗彎連接。美國(guó)慣常采用焊接工字形柱，日本則廣泛采用箱形鋼框架結(jié)構(gòu)中扮演著舉足輕重的角色，很久以來(lái)，人們認(rèn)柱,僅在一個(gè)方向組成剛架時(shí)采用工字形柱。在梁翼緣連接為梁柱焊接節(jié)點(diǎn)具有很好的韌性，在地震作用下可以充分處，工字形柱腹板上要設(shè)置加勁肋(美國(guó)稱為連續(xù)板)，在箱的發(fā)展塑性變形，吸收地震能量，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但近來(lái)幾形柱中則

5、要設(shè)置隔板。次大地震改變了人們對(duì)梁柱焊接節(jié)點(diǎn)的看法，被認(rèn)為抗震在梁柱混合連接節(jié)點(diǎn)的典型構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)上，兩國(guó)都性能卓越的現(xiàn)代鋼框架結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)并未如期望的那樣采用彎矩由翼緣連接承受和剪力由腹板連接承受的設(shè)計(jì)如期形成塑性鉸，以耗散地震的能量，保持結(jié)構(gòu)的完整，而方法，美國(guó)還規(guī)定，當(dāng)梁翼緣承受的彎矩小于截面總彎矩是遭受了嚴(yán)重的破壞，而且梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞主要發(fā)生在梁的70%或梁腹板承受的彎矩大于截面總彎矩的30%時(shí),要柱焊接接頭處,且多為脆性破壞。將梁腹板與連接板的角部用角焊縫焊接；日本則規(guī)定腹板螺栓連接應(yīng)留有余地

6、，即框架達(dá)到塑性階段時(shí)的承載力設(shè)2鋼框架梁柱焊接節(jié)點(diǎn)的破壞情況計(jì)，螺栓應(yīng)設(shè)置2列～3列，也是為了考慮腹板可能承受彎矩。【作者簡(jiǎn)介】王禎(1979~)，女，北京人，工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究，（電3節(jié)點(diǎn)破壞原因與分析子信箱）wangzhen@ippr.net。60建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ArchitecturalandStructuralDesign北嶺地震后,美日兩國(guó)學(xué)者就節(jié)點(diǎn)破壞原因，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)接質(zhì)量，排除了焊接操作產(chǎn)生的影響，焊縫采用70-4型低調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析、有限元韌性焊條，盡管

7、焊接操作的質(zhì)量很高，連接還是出現(xiàn)了早分析、斷裂力學(xué)分析等，還作了很多補(bǔ)充試驗(yàn)，結(jié)合震前研期破壞，從而證明了焊接縫金屬?zèng)_擊韌性低，是焊接破壞究，對(duì)節(jié)點(diǎn)破壞原因提出了一些看法。認(rèn)為節(jié)點(diǎn)破壞與加的因素之一。勁板、補(bǔ)強(qiáng)板腹板附加焊縫等的變動(dòng)，并沒(méi)有什么直接關(guān)3.2焊縫存在的缺陷系，也并不是僅由設(shè)計(jì)或施工不良所能說(shuō)明的，而是應(yīng)從對(duì)破壞的連接所作調(diào)查表明，焊接質(zhì)量往往很差，很節(jié)點(diǎn)本身存在根本性缺陷方面去找原因。多缺陷可以看出明顯違背了規(guī)范規(guī)定的焊接質(zhì)量要求，不首先，從框架受力的角度出發(fā)，框架在側(cè)向荷載和豎向但焊接操

8、作有問(wèn)題，焊縫檢查也有問(wèn)題。很多缺陷說(shuō)明，裂荷載作用下，在節(jié)點(diǎn)處彎矩出現(xiàn)極值。即使節(jié)點(diǎn)與梁等強(qiáng),縫萌生在下翼緣焊縫中腹板的焊條通過(guò)孔附近,該處的下也是節(jié)點(diǎn)先進(jìn)入塑性。翼緣焊縫是中斷的，使缺陷更為明顯。對(duì)該部位進(jìn)行超聲其次，在常用的工字形截面梁中，當(dāng)處在彈性階段時(shí)，波檢查也比較困難，因?yàn)榱焊拱宸恋K探頭的設(shè)置。因此，主通常翼緣承受全截面抗彎承載力的80％～85%，腹板承受要的連接焊縫中由于施焊困難和探傷困難出現(xiàn)了質(zhì)量極差全截面抗彎承載力的15％