裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究.pdf

1、裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、產(chǎn)品化的特點(diǎn)，可以達(dá)到住宅工業(yè)化發(fā)展的要求，并且抗震性能優(yōu)越、施工周期短、綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好。發(fā)展預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)占有率，將會(huì)加速住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，對(duì)我國(guó)建筑、冶金及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有重大意義。毋庸置疑，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)其中的一個(gè)重要部分是裝配式梁柱連接節(jié)點(diǎn)的研發(fā)，但我國(guó)對(duì)其形式及性能的研究尚處于起步階段，因而本文提出裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)形式并對(duì)其開(kāi)展了理論推導(dǎo)、數(shù)值

2、分析和試驗(yàn)研究，這既是對(duì)我國(guó)裝配式梁柱連接節(jié)點(diǎn)的一種探索，也是對(duì)我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)半剛性設(shè)計(jì)方法的一種有益補(bǔ)充。
　　本文通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)經(jīng)典梁理論推導(dǎo)了裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)的初始剛度，給出了有無(wú)加強(qiáng)肋板兩種形式下的初始剛度公式，并利用有限元軟件ANSYS分析了其靜力性能，將數(shù)值模擬得到的初始剛度數(shù)值與理論推導(dǎo)值進(jìn)行了對(duì)比，取得了較好的一致性。然后本文設(shè)計(jì)了3個(gè)十字形裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)試件，并對(duì)其開(kāi)展了擬靜力試

3、驗(yàn)，充分研究了其抗震性能。最后，本文依據(jù)試驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:
　　1、裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)屬于半剛性連接節(jié)點(diǎn)，本文推導(dǎo)該節(jié)點(diǎn)在考慮和不考慮加強(qiáng)肋板兩種情況下的初始剛度計(jì)算公式精度較高，可為該種節(jié)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用和理論研究提供參考。
　　2、裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)的初始剛度隨著內(nèi)套簡(jiǎn)厚度的增加而增加、隨著外伸端板厚度增加而小幅增加、隨著內(nèi)套筒外壁與柱內(nèi)壁之間間隙的增加而顯著降

4、低，加強(qiáng)肋板對(duì)提高節(jié)點(diǎn)初始剛度有很大作用，可平均提高24％。
　　3、裝配式梁柱內(nèi)套筒組合螺栓連接節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出足夠的承載力、較好的剛度及耗能能力，證明其具有良好的抗震性能。增加內(nèi)套筒厚度可以提高節(jié)點(diǎn)的屈服承載力和極限承載力，大大減小節(jié)點(diǎn)域剪切變形，但同時(shí)也會(huì)降低節(jié)點(diǎn)延性、增大節(jié)點(diǎn)剛度退化程度。
　　4、螺栓型節(jié)點(diǎn)相對(duì)于焊接型節(jié)點(diǎn)耗能較好、節(jié)點(diǎn)剛度較大，但承載力較低、節(jié)點(diǎn)域剪切變形較大，并且由于鋼梁腹板與外伸端板沒(méi)有連接，梁端剪