方鋼管與H型鋼梁全螺栓節(jié)點(diǎn)承載力試驗(yàn)研究及有限元分析.pdf

1、《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》（JGJ209—2010）規(guī)定：對(duì)于H型鋼柱與H型鋼梁可采用全螺栓連接的形式，此類(lèi)節(jié)點(diǎn)的受力性能和耗能能力良好、滯回性能穩(wěn)定、便于施工，是輕鋼結(jié)構(gòu)中理想的連接方式?？紤]房屋縱橫向位移（剛度）影響，輕鋼房屋的框架柱多采用方形鋼管柱。通常情況下，方鋼管柱與H型鋼梁連接的全螺栓節(jié)點(diǎn)不易實(shí)現(xiàn)，只能采用梁柱焊接的剛性連接。然而，此種連接節(jié)點(diǎn)在施工、造價(jià)以及抗震性能方面差強(qiáng)人意。
　　總結(jié)了國(guó)內(nèi)外對(duì)方形鋼管柱和螺栓端

2、板連接節(jié)點(diǎn)的研究成果，提出一種新型梁柱節(jié)點(diǎn)的全螺栓連接方式，解決了方鋼管由于截面封閉無(wú)法采用全螺栓連接的難題。與目前采用單邊螺栓的連接形式相比，此種連接方式構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、便于施工。
　　通過(guò)柱壁厚度為6mm和8mm的兩個(gè)十字形節(jié)點(diǎn)試件的低周反復(fù)加載試驗(yàn)，研究了該新型連接方式用于方形鋼管柱與H型鋼梁組合節(jié)點(diǎn)時(shí)，柱壁厚對(duì)其抗震性能的影響。結(jié)果表明：新型連接方式的方形鋼管柱節(jié)點(diǎn)的滯回性能飽滿，剛度退化均勻、穩(wěn)定，具有優(yōu)越的抗震性能

3、和良好的耗能能力，柱壁厚度為8mm的節(jié)點(diǎn)試件，承載能力、剛度以及耗能性能略高于柱壁厚度為6mm的節(jié)點(diǎn)試件，新型連接方式的方形鋼管柱節(jié)點(diǎn)為半剛性連接、全強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)。
　　利用Workbench16.0，建立與試驗(yàn)試件等比例的有限元模型并進(jìn)行加載，將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型和邊界條件的正確性。同時(shí)，找到有限元模擬中，判斷節(jié)點(diǎn)達(dá)到最大承載力的標(biāo)準(zhǔn)。
　　最后，利用驗(yàn)證過(guò)的有限元模型，研究采用新型連接方式下的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)螺

4、栓直徑，端板厚度，柱壁貼板厚度，柱截面高度等參數(shù)變化時(shí)對(duì)其承載力的影響。結(jié)果表明：此類(lèi)新型連接節(jié)點(diǎn)的承載力，受螺栓直徑、柱壁貼板厚度以及柱截面高度影響較大，三者之間存在一個(gè)使節(jié)點(diǎn)承載力最大的最優(yōu)組合值，節(jié)點(diǎn)承載力會(huì)隨著端板厚度的增加而有所提高。對(duì)傳統(tǒng)帶螺帽的連接形式與此種新型連接形式的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析可知：傳統(tǒng)的螺栓連接形式中，螺栓的應(yīng)力集中區(qū)域在螺帽與柱壁貼合處，而新型連接形式的螺栓應(yīng)力集中區(qū)域在螺栓螺紋處，二者的螺栓破壞模式不同，節(jié)