基于梁柱节点性能的钢竹组合框架结构地震反应分析

李玉顺++何佳伟++张家亮++许科科++杜永飞��

摘要：为研究钢竹组合框架中连接钢竹组合柱和钢竹组合梁的节点性能，通过拟静力试验得到不同参数下半刚性节点的弯矩与转角的多项式拟合关系，在此基础上建立了6榀2层钢竹组合框架的数值模型，进行了地震作用下的有限元分析，探讨了节点对钢竹组合结构抗震性能的影响。为充分考虑节点的半刚性特性，采用Combin39非线性弹簧单元模拟节点，研究了6榀框架在不同情况下的最大水平位移与最大基底剪力、水平位移与基底剪力时程曲线和滞回曲线等指标。结果表明：钢竹组合框架滞回曲线饱满，抗震性能突出，提高节点处螺拴的强度和设置加劲肋对提高钢竹组合框架的抗震性能有明显效果，节点的构建因素对框架的抗震性能有显著影响。

关键词：钢竹组合梁柱节点；钢竹组合框架；有限元模型；地震波；抗震性能

中图分类号：TU398文献标志码：A

0 引 言

竹材是一种重要的丰产林业资源，具有绿色环保、生长周期短、力学性能优良等特点，经现代技术可将原始竹材加工成各种规格的人造竹材板，扩大了竹材的应用范围[12]。冷弯薄壁型钢作为一种轻质、高效、经济的新型型材，在各国工程界的应用日趋广泛[3]。在实践中，使用人造竹材板难以制造具有复杂截面的结构构件，而薄壁型钢容易发生局部屈曲和整体失稳，导致2种材料应用范围受限。宁波大学课题组提出了一种全新的钢竹组合结构体系[4]，通过合理的设计和特殊的结合方式，使2种材料共同工作，既发挥了各自的优势，又拓宽了两者的应用前景。……