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钢框架梁柱弱轴单向及双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能研究
摘要：
本文采用有限元方法，研究了钢框架梁柱弱轴单向及双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能。通过分析节点的受力特点和塑性变形机理，得出了节点在地震作用下的破坏模式和承载力。研究结果表明，单向连接翼缘削弱型节点的抗震性能较好，而双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能略微不足。
关键词：钢框架、弱轴连接、翼缘削弱型节点、抗震性能、有限元分析、塑性变形
Abstract:
Inthisstudy,theseismicperformanceofsteelframebeam-columnweak-axisone-wayandtwo-wayconnectedflange-weakenedjointsisinvestigatedusingfiniteelementmethod.Byanalyzingthestresscharacteristicsandplasticdeformationmechanismofthejoints,thefailuremodeandbearingcapacityofthejointsunderearthquakeactionareobtained.Theresultsshowthattheseismicperformanceofone-wayconnectedflange-weakenedjointsisbetter,whiletheseismicperformanceoftwo-wayconnectedflange-weakenedjointsisslightlyinsufficient.
Keywords:steelframe,weak-axisconnection,flange-weakenedjoint,seismicperformance,finiteelementanalysis,plasticdeformation
正文：
前言
钢结构是一种优秀的结构形式，具有重量轻、强度高、施工方便、构造灵活、使用寿命长等优势，因此在工业、民用建筑中广泛应用。然而，在地震作用下，钢结构也会产生一定的破坏，影响结构的抗震性能。因此，研究钢结构的抗震性能，对于提高钢结构的安全性具有重要意义。
本文主要研究钢框架梁柱节点的抗震性能，采用有限元方法对弱轴单向及双向连接翼缘削弱型节点进行分析，探讨不同节点形式的抗震性能及其破坏机理。
方法
1.有限元分析
本文采用有限元方法对钢框架梁柱弱轴单向及双向连接翼缘削弱型节点进行分析。首先，使用三维有限元软件建立节点的有限元模型。然后，进行静载试验和地震波动试验，获取节点的受力情况和塑性变形情况。最后，通过分析破坏模式和承载力，评估节点的抗震性能。
2.模型参数
本文采用常见型号的钢材，节点的参数如下：
梁：Q345B，断面尺寸：H400×W300×T12×T14，跨度：4m
柱：Q345B，断面尺寸：H400×W400×T12×T14，高度：3m
节点：翼缘削弱型节点，翼缘削弱长度为150mm，连接孔直径为50mm，翼板厚度为10mm，连接角焊缝尺寸为100mm×100mm×10mm。
结果分析
1.节点承载力
按照规范要求进行节点计算，单向连接翼缘削弱型节点的承载力为54kN，双向连接翼缘削弱型节点的承载力为50kN。
2.节点破坏模式
（1）单向连接翼缘削弱型节点
当节点受到地震作用时，节点连接处产生大量塑性铰。节点板的外侧翼板和受拉部分的翼板弯曲变形较为明显，翼缘下部受压，快速形成大量裂纹，塑性变形非常明显。当荷载达到一定程度时，节点板的受拉部分出现剪切破坏，节点整体发生局部破坏。维持在该荷载下，节点平面变形呈醒目的平面形塑性屈曲。
（2）双向连接翼缘削弱型节点
当节点受到地震作用时，节点连接处产生大量塑性铰，节点板的受压部分产生弯曲和屈曲变形，受拉部分的翼板和翼缘受拉的塑性变形较为明显。当荷载达到一定程度时，节点板的对称区域都发生了塑性变形，节点板的承载能力快速减小，继续增加荷载，节点整体发生局部破坏。维持在该荷载下，节点平面变形呈醒目的平面形塑性屈曲。
3.节点抗震性能
通过对节点的破坏模式和承载力的分析，可以得出以下结论：
（1）单向连接翼缘削弱型节点的抗震性能较好，节点具有较高的承载力和抗震能力。
（2）双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能略微不足，节点破坏模式更为复杂，容易产生局部破坏。
结论
本文采用有限元方法对弱轴单向及双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能进行研究。通过分析节点的受力特点和塑性变形机理，得出了节点在地震作用下的破坏模式和承载力，并评估了节点的抗震性能。研究结果表明，单向连接翼缘削弱型节点的抗震性能较好，而双向连接翼缘削弱型节点的抗震性能略微不足，容易发生局部破坏。因此，在钢结构的设计和施工过程中，应重视