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兵器材料科学与工程2025年第05期:高层建筑用嵌入式H型钢梁柱节点的抗震性能数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭瑞红;冯美宇;

单位:山西应用科技学院建工学院;

摘要:为预测梁柱节点的受力情况并识别其薄弱环节,基于有限元理论,对高层建筑用嵌入式H型钢梁柱节点的抗震性能进行深入分析。将高层建筑的各项参数、H型钢梁柱及其节点的参数输入Abaqus有限元软件中。在确定本构关系模型和接触模型后,通过单元选取、网格划分、边界条件设定,构建了高层建筑用嵌入式H型钢梁柱节点的有限元模型。在软件中导入地震荷载参数,并对该梁柱节点的抗震性能进行模拟分析。结果表明:随着地震等级提升,嵌入式H型钢梁柱节点的最大应力从420.1 MPa增至542.6 MPa,表明其具有较强抗震性能;梁端极限荷载从401.8 MPa增至541.7 MPa,极限转角从0.008 rad增至0.035 rad,节点弯矩从63.0 kNm增至198.4 k Nm,而转动刚度从1.05×10~7Nm/rad降至0.52×10~7Nm/rad,呈现典型的三阶段退化特征;延性系数从3.1升至6.7,能量耗散系数为1.8~4.1,均满足规范要求;在加固设计方面,15,20 mm厚度的钢板加固效果相近,但15 mm钢板更经济,为更合适的选择。

关键词:高层建筑;;嵌入式;;H型钢;;梁柱节点;;抗震性能;;有限元分析

基金资助:高等学校科技创新项目(2022L650)