365英国上市官网在线陳雲教授所在團隊在結構工程著名期刊《Engineering Structures》發表題為《Study on seismic performance of prefabricated self-centering beam to column rotation friction energy dissipation connection》的研究論文。365英国上市官网在线陳雲教授為論文第一作者,碩士研究生陳超為論文通訊作者。
在上世紀 90 年代的 Northridge 地震和 Kobe 地震中,大量鋼結構的梁柱焊接節點出現了脆性破壞,促使廣大學者研發抗震性能更優的梁柱連接節點。為避免鋼框架結構的梁柱節點在強震時産生脆性破壞,目前的節點設計主要基于兩種理念。一種是按“強節點”的理念,對節點進一步加強來保證其不被破壞;另一種是按照“強柱弱梁”的理念,削弱梁來保護節點。上述兩種理念都能夠将塑性鉸外移到梁上,從而提高節點區域的延性和耗能能力,但強震時大量的梁端産生塑性鉸意味着結構會産生大量損傷,導緻震後不易修複或代價昂貴。傳統的梁柱摩擦耗能節點具備優良的耗能性能,但大多不具備自複位性能。為減小摩擦耗能節點的震後殘餘變形,近些年部分學者提出了可恢複功能自複位梁柱節點,這種節點不僅能夠避免強震時梁柱節點出現塑性鉸,而且震後功能能夠快速恢複,得到了地震工程界的廣泛研究與關注。
本文提出了一種裝配式自複位梁柱摩擦耗能節點,闡述了該節點的構造形式與工作機理。設計加工了一縮尺比例為1/4的自複位梁柱摩擦耗能節點試件,對試驗試件進行了低周反複加載試驗,研究分析了節點的受力變形特點、滞回曲線、骨架曲線、殘餘變形、剛度退化和耗能性能,通過理論分析提出了其恢複力模型,全面研究了節點的抗震性能。研究結果表明裝配式自複位梁柱摩擦耗能節點的滞回曲線為飽滿的旗幟形,證明其具有良好的耗能性能與自複位性能,在節點轉角達到 1/16 時,主體鋼柱與鋼梁保持為彈性,梁柱節點未發生屈服或屈曲,能量耗散主要集中在轉動摩擦鉸處,增大轉動摩擦鉸的初始預壓力,自複位梁柱摩擦耗能節點的承載力和耗能性能都明顯提高,自複位性能未有明顯下降;基于恢複力模型的計算結果與試驗結果吻合較好,證明提出的恢複力模型能夠較好地反映自複位梁柱摩擦耗能節點在低周反複荷載作用下的滞回性能。
該工作得到了海南省基礎與應用基礎研究計劃(自然科學領域)高層次人才項目(2019RC109)、國家自然科學基金項目(51968020)、科技部土木工程防災國家重點實驗室開放基金重點資助項目(SLDRCE18-02)的支持。