角钢连接半刚性梁柱组合节点的滞回模型研究

由钢梁、压型钢板和钢筋混凝土楼板组成的组合楼板在多高层钢结构中应用很广泛。但设计人员在分析时常常忽略混凝土楼板，只考虑钢梁的作用，将组合节点简化为纯钢节点。这种简化可能导致梁强于柱，甚至引起结构倒塌的严重后果。本项目拟通过低周反复荷载试验研究与ANSYS数值模拟相结合的方法研究角钢连接半刚性梁柱纯钢节点和组合结点的滞回性能，建立其滞回模型，以便在钢结构设计分析中考虑组合节点的影响。项目拟对腹板双角钢连接、顶底角钢与腹板双角钢连接两种形式的纯钢节点，以及顶底角钢连接、腹板单角钢连接、腹板双角钢连接、顶底角钢与腹板双角钢连接四种形式的组合节点足尺模型开展低周反复荷载试验研究。通过拟合试验结果建立角钢连接纯钢节点和组合节点的滞回模型。利用ANSYS软件用户可编程特性（UPFs）编制组合节点非线性动力分析程序，并利用程序进行组合节点数值模拟，验证节点滞回模型的精度和有效性。

为了研究角钢连接半刚性节点的滞回性能，本项目进行了6个角钢连接纯钢节点和3个角钢连接组合节点的低周反复荷载试验。试验结果表明，角钢连接半刚性节点具有良好的延性；角钢连接组合节点的初始转动刚度和弯矩承载力较纯钢节点有明显的提高，需考虑组合节点的组合作用；角钢连接纯钢节点的滞回曲线比较饱满，组合节点的滞回曲线存在一定的捏缩现象，连接具有较强的耗能能力；顶底角钢连接组合节点当底角钢断裂破坏后，连接还具有一定的弯矩承载力。通过拟合节点试验数据，建立了角钢连接半刚性节点在循环荷载作用下的滞回模型。采用三线性弯矩-转角滞回模型，并给出了滞回模型的各个参数，可以为角钢连接半刚性节点的分析和设计提供参考。