开孔位置对蜂窝钢柱钢梁节点抗震性能的影响

曾俊 翟章琳

【摘要】通过有限元模拟对蜂窝钢柱与钢梁节点的抗震性能进行研究。利用有限元软件建立合理的有限元模型，对开孔率，孔心间距不变的蜂窝柱选取参数L和Z作为变化因素，在低周反复荷载作用下进行模拟，得到了不同参数L和Z下蜂窝钢柱与钢梁节点的滞回曲线、骨架曲线，并对其应力分析、延性及耗能性能、刚度退化进行对比与分析；结果证明：对于一定轴压比（n=0.45）的蜂窝钢柱与钢梁节点，采用合适的开孔参数可控制塑性铰的位置，避免节点发生脆性破坏。

【关键词】蜂窝钢柱与钢梁节点；有限元分析；抗震性能；开孔位置

一、引言

这里蜂窝钢柱是一种钢管构件，特别是涉及一种用于土木工程中的开孔钢管柱。该柱由在钢管壁上开洞的钢管构成。在空心钢管柱钢管侧壁上开有孔洞。孔洞洞口形式可以为圆形、方形、多边形。空心钢管柱截面是矩形或圆形或多边形。建筑物中建筑物框架结构的主要构件，也可作为电线杆的主要构件，具有承载力高，刚度大、重量轻，塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好，节约材料等特点。但对于这种新型结构体系的关键部位柱-梁节点的抗震性能的研究还不完善，因此本文拟对蜂窝钢柱-钢梁节点的抗震性能进行有限元分析，来为该新型钢柱节点性能进一步研究和工程应用提供理论依据。

二、有限元模型的建立

利用有限元模拟软件ABAQUS，对低周反复荷载作用下的蜂窝钢柱与钢梁节点抗震性能进行模拟分析。……