不設置水平加勁板的箱形柱-H型鋼梁剛性連接中節(jié)點的強度設計條件.pdf

1、鋼框架是多高層建筑鋼結構中主要的結構形式，箱形柱與H型鋼梁剛性連接節(jié)點是鋼框架結構中最常見的節(jié)點形式之一。在傳統(tǒng)的梁柱剛性節(jié)點構造中，通常在梁翼緣對應的箱形柱內設置水平加勁隔板以有效的傳遞梁端彎矩，提高節(jié)點的剛度和節(jié)點域的承載力。鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)中明確的規(guī)定了工字形梁與H形柱剛性連接時，當節(jié)點區(qū)滿足一定條件，柱腹板可不設置橫向加勁肋，而對箱形柱連接的情況未加任何說明。本文研究的目的就是弄清楚在非抗震條件下，不設

2、置水平加勁板的箱形柱與在同一條直線上的H型鋼梁剛性連接形成的全焊接中節(jié)點的強度設計條件。 然而國內外對此種形式的節(jié)點研究尚不夠完善，導致沒有完整且系統(tǒng)的分析方法可供借鑒。但是可以綜合運用國內外已經(jīng)研究比較成熟的板件的受拉性能、屈服線形式等理論以及板件極限承載力的計算方法對本文的梁-柱節(jié)點進行分析，基于此，做了以下主要研究工作： ①從建立有限元力學模型出發(fā)，合理的選擇了有限元分析的各個模型。在模型的建立過程中做了一些假設，

3、如不考慮焊接殘余應力和初始缺陷的影響，構件采用理想的彈．塑性材料，考慮對接焊縫與構件具有同樣的材質等。合理的模型對研究影響節(jié)點性能的因素起到關鍵性的作用，本文通過固定梁截面不變，變換柱截面的寬度、壁厚和固定柱截面，改變梁翼緣板的寬度兩種方式來進行組合。 ②對模型進行有限元分析，整理分析后的數(shù)據(jù)并且總結出影響節(jié)點性能的因素。分析過程中對模型施加荷載時首先通過選擇合適的軸壓比來確定柱軸力并對施加于柱頂；再對梁自由端施加節(jié)點集中力，隨

4、之進入分析直到程序結束計算。通過對分析數(shù)據(jù)的整理，描繪出關鍵點的P.△曲線，并由此確定柱寬度，柱翼緣厚度，柱寬厚比，和柱與梁翼緣寬度比四個因素對節(jié)點性能的影響關系。 ③根據(jù)屈服線形式，推導出在強度條件下當不設置水平加勁板的箱形柱與H型鋼梁剛性連接形成中節(jié)點時，柱壁板厚度的限制條件。計算時采用等強原則，即屈服線承載力不小于H型鋼梁翼緣傳來的水平力。最后將有限元模型分析的結果和建議公式計算出來的結果進行比較，簡化公式并驗證本文的思路