中翼缘热轧 H 型钢梁梁端扩翼型连接抗震性能研究——塑性铰能够远离节点域｜MDPI Buildings

本文针对中翼缘热轧H型钢梁与箱型柱连接体系抗震性能不足的问题，提出了一种梁端扩翼型焊接-螺栓混合连接构造。研究背景在于传统刚性焊接节点在强震中易发生脆性破坏，而现有增强型和削弱型连接对中翼缘H型钢梁-箱型柱体系的研究较为薄弱。研究目的为通过几何构造优化，系统分析翼缘扩展长度(la)、翼缘切削长度(lb)和翼缘切削深度(bwf)三个关键参数对连接抗震性能的影响，使塑性铰从节点区向梁端外侧转移。基于ABAQUS有限元模型，建立了三个系列共18个试件，与未扩翼连接进行对比。结论表明：梁端扩翼型连接能有效提高节点的弯矩承载力与延性，塑性铰可稳定形成于扩翼区外侧，节点核心区保持弹性。推荐的最优参数范围为la=0.55-0.75bf、lb=0.36-0.39hb、bwf=0.19-0.23bf。研究证实，通过几何构造优化可实现“强节点、弱构件”的抗震设计目标，为中翼缘热轧H型钢梁连接的抗震优化提供了参考。