摘要：高强螺栓作为一种广泛应用的预应力连接件，由于其变形能力较差，目前很少将其应用在自复位结构中。本文将组合碟簧与高强螺栓串联，形成一种预应力碟簧螺栓并将其应用到钢柱脚节点中。对碟簧螺栓的力位移关系进行了理论推导，确定了碟簧螺栓刚度、承载力和长度等参数的计算公式，并对11个碟簧螺栓试样进行了轴向往复拉伸试验，得到了试样的滞回曲线和骨架曲线、耗能曲线等试验数据，结果表明：碟簧螺栓具有良好的弹性恢复能力，同时碟簧之间摩擦使得碟簧螺栓具有一定的耗能能力，增加初始预紧力和碟簧叠合数可以提高碟簧螺栓耗能，增加碟簧对合数和采用B和C系列碟簧会降低碟簧螺栓耗能。基于试验数据，提出了碟簧螺栓采用连接器简化的模拟方法，在此基础上，对碟簧螺栓连接柱脚节点进行了数值模拟滞回分析，结果表明，碟簧螺栓连接柱脚节点滞回曲线呈现典型的旗帜型，具有较好的耗能和复位能力，碟簧螺栓可以作为恢复件构建抗震韧性柱脚节点。
文章目录
1 碟簧螺栓及其柱脚节点
2 碟簧螺栓理论分析
2.1 碟簧螺栓力位移关系
2.2 碟簧螺栓的设计
3 碟簧螺栓轴向往复拉伸试验
3.1 试验设计
3.2 测量与加载方案
4 试验结果分析
4.1 试验加载现象
4.2 试验滞回曲线
4.3 试验骨架曲线
4.4 试件耗能能力
5 碟簧螺栓数值模拟
5.1 有限元模型建立
5.2 有限元模型验证
6 柱脚节点案例分析
6.1 柱脚节点设计
6.2 有限元模型
6.3 数值模拟结果分析
7 结论
