門式剛架加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究與有限元分析.pdf

1、輕鋼結(jié)構(gòu)以其造價(jià)低，施工速度快，目前在我國被廣泛應(yīng)用，隨之帶來的問題較多，尤其在節(jié)點(diǎn)部位。本文首先介紹了國內(nèi)外輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況，輕鋼結(jié)構(gòu)門式剛架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法，節(jié)點(diǎn)鋼材的性質(zhì)、螺栓強(qiáng)度、焊縫及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。參照輕鋼規(guī)程及以往國內(nèi)外學(xué)者的研究，分析總結(jié)了螺栓端板連接中節(jié)點(diǎn)端板厚度、螺栓類型、端板的加勁肋等因素對(duì)節(jié)點(diǎn)剛度及抗彎承載力的影響； 通過有限元分析探討了螺栓端板連接中常規(guī)螺栓端板連接、圓弧形加腋螺栓端板連接

2、和圓弧形整體式三種節(jié)點(diǎn)在外載作用下的受力性能，得出無論在單調(diào)還是低周往復(fù)加載作用下，圓弧形加腋連接節(jié)點(diǎn)的極限承載力均比普通節(jié)點(diǎn)的高，在相同荷載作用下的梁端位移比普通連接節(jié)點(diǎn)的小，且隨荷載增加，剛度退化的不大，由于加腋對(duì)節(jié)點(diǎn)域有較好的保護(hù)作用，使得節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力較小，且其應(yīng)力較為均勻，沒有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)域的脆斷，具有一定的塑性變形能力，滯回性能較好，符合抗震中強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件的設(shè)計(jì)原則；圓弧形整體式門式剛架節(jié)點(diǎn)剛度大，外載作

3、用下節(jié)點(diǎn)域變形較小，對(duì)梁柱有較好的約束作用，外載作用下，梁端位移和柱頂水平位移均較小，且其受力流暢，剛度退化小。 對(duì)三種門式剛架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，重點(diǎn)介紹了圓弧形加腋螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)過程及其試驗(yàn)分析結(jié)果，介紹了試件的形狀尺寸、加載裝置、測(cè)量儀器安放、應(yīng)變片和位移計(jì)的布置．通過試驗(yàn)對(duì)比分析得出該連接節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的受力性能要比普通螺栓端板連接和整體式門式剛架節(jié)點(diǎn)連接好得多。圓弧形加腋板起到了保護(hù)節(jié)點(diǎn)，緩解節(jié)點(diǎn)域應(yīng)

4、力集中的作用，且因其加腋板構(gòu)造為圓弧形，與常規(guī)加腋相比，此種加腋一則便于螺栓安裝，二則使結(jié)構(gòu)試件受力流暢，同時(shí)加腋構(gòu)成了第二道防線，防止荷載作用下試件脆性破壞的發(fā)生，加腋弧板與梁柱連接部位接觸面積大，從而降低了因受力集中導(dǎo)致的梁柱翼緣屈服破壞的可能性，同時(shí)加腋弧板是梁柱螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)域剛度的有力補(bǔ)充，可以更好的協(xié)調(diào)梁柱變形，將外載作用傳遞到下部結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)采用栓焊連接的形式，綜合了焊接剛度大，螺栓端板連接延性好的優(yōu)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)在外荷載作用