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基于节点刚度的钢框架梁柱子结构抗倒塌性能试验研究
摘要
本文研究了基于节点刚度的钢框架梁柱子结构在地震作用下的抗倒塌性能。通过试验得到了梁柱节点的力学性能和整个结构的动力响应，并分析了节点刚度对结构抗倒塌能力的影响。结果表明，节点刚度的提高可以显著提高结构的抗倒塌能力，同时预制梁柱节点的施工方式也能有效提高节点刚度。
关键词：节点刚度；钢框架；抗倒塌性能；预制节点
Abstract
Thispaperinvestigatestheanti-collapseperformanceofsteelframebeam-columnsubstructurebasedonnodestiffnessunderearthquakeaction.Themechanicalperformanceofbeam-columnnodesandthedynamicresponseoftheentirestructurewereobtainedthroughexperiments,andtheeffectofnodestiffnessontheanti-collapsecapabilityofthestructurewasanalyzed.Theresultsshowthattheincreaseofnodestiffnesscansignificantlyimprovetheanti-collapsecapabilityofthestructure,andtheconstructionmethodofprefabricatedbeam-columnnodescanalsoeffectivelyimprovethenodestiffness.
Keywords:nodestiffness;steelframe;anti-collapseperformance;prefabricatednodes
1.前言
地震是一种极具威胁性的自然灾害，对建筑物的抗震性能提出了极高的要求。钢框架结构在具备较好承载能力的同时，也具备较好的抗震性能。其中，节点作为钢框架结构中的重要组成部分，对结构的抗震性能具有至关重要的作用。因此，本文通过试验研究节点刚度对基于节点刚度的钢框架梁柱子结构在地震作用下的抗倒塌性能影响。
2.试验设计及数据分析
本文采用大型钢框架梁柱子结构模型进行试验，结构总高为2000mm，总宽为1800mm，总长为2800mm。试验设计按照具有代表性的地震波进行，其中，地震波峰值加速度为0.15g。试验设备采用高精度测量仪器进行力学性能测试，数据采集频率为1000Hz。
通过试验测试得到了各节点的节点刚度、各支撑点的地震反应力和结构的动态响应。其中，节点刚度可以通过节点受力变形数据进行计算，地震反应力可以通过支撑点测力传感器记录的数据进行计算，结构的动态响应则可以通过光纤陀螺仪等仪器进行传感器进行记录。
根据试验数据分析结果发现，节点刚度的增加能够显著提高结构的抗倒塌能力，且增加节点刚度幅度越大，提高抗倒塌能力的效果越明显。此外，预制梁柱节点的施工方式也能有效提高节点刚度，从而提高结构的抗倒塌能力。
3.结论
本文通过试验研究发现，节点刚度对于基于节点刚度的钢框架梁柱子结构在地震作用下的抗倒塌能力具有重要的影响。增加节点刚度能够显著提高结构的抗倒塌能力，同时预制梁柱节点的施工方式也能有效提高节点刚度。因此，在建筑物的设计和施工中应充分考虑节点刚度，以提高建筑物的抗震性能。
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