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文檔簡介
1、鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化可以提高建設(shè)效率、提升建筑品質(zhì)、環(huán)保節(jié)能,符合可持續(xù)發(fā)展的要求,在未來建筑的發(fā)展中具有廣闊的前景。鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部位,其中半剛性連接的框架在延性耗能方面具有優(yōu)勢。梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)是半剛性節(jié)點(diǎn)的一種,具有滿足現(xiàn)場裝配、施工效率高、質(zhì)量容易保證、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。為了促進(jìn)梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)在構(gòu)造上呈現(xiàn)出多樣性,同時(shí)改善現(xiàn)有梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,本文提出了一種新型梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)—角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱
2、節(jié)點(diǎn),圍繞該節(jié)點(diǎn)展開的工作和研究成果如下:
(1)驗(yàn)證有限元軟件的可靠性和程序設(shè)置的合理性?;诩扔辛褐税暹B接試驗(yàn),采用ANSYS有限軟軟件建立該梁柱端板連接模型,合理設(shè)置有限元模型的相關(guān)屬性和參數(shù),反映實(shí)際試驗(yàn)加載方式進(jìn)行數(shù)值模擬,并將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,研究結(jié)果表明:兩者的變形、承載能力和滯回性能等符合較好,表明有限元程序設(shè)置的比較合理,后續(xù)研究可以此設(shè)置方法為基礎(chǔ)。
(2)為了明確角鋼-端板加強(qiáng)型
3、梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,首先通過理論計(jì)算確定角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,然后分析其力學(xué)性能與傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能的區(qū)別;重點(diǎn)對(duì)單調(diào)加載和循環(huán)加載作用下的節(jié)點(diǎn)的荷載-位移曲線、部分構(gòu)件的應(yīng)力云圖、主要抗震性能指標(biāo)和應(yīng)力路徑進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:相對(duì)于傳統(tǒng)梁柱端板連接,角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)在單調(diào)加載和循環(huán)加載下的端板剛度大,可以緩解梁上翼緣焊縫處應(yīng)力集中并增加梁腹板高度方向的強(qiáng)度,提高了節(jié)點(diǎn)的剛度、承載能力、耗能能力和延性,具有較好的力
4、學(xué)性能。
(3)以角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)BASE試件為基礎(chǔ),分別改變端板厚度、角鋼厚度以及角鋼連接處螺栓排列這三類參數(shù)衍生出了三個(gè)系列模型,通過擬靜力分析研究了這三類參數(shù)對(duì)角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)承載力和塑性變形能力的影響。通過比較發(fā)現(xiàn):①增加端板的厚度有助于減小端板寬度方向的應(yīng)力、緩解梁上翼緣與端板焊接部分的應(yīng)力集中;端板厚度對(duì)于節(jié)點(diǎn)的極限承載力影響不大,對(duì)延性性能、耗能能力和剛度有很大的影響。②角鋼厚度對(duì)于節(jié)點(diǎn)的極限承載
5、力和耗能能力影響不大,而對(duì)結(jié)構(gòu)的延性性能和剛度有較大的影響,合理增加角鋼厚度能夠提高節(jié)點(diǎn)的延性和剛度。③與端板相連的角鋼處分別采用3個(gè)螺栓排列、4個(gè)螺栓排列和5個(gè)螺栓排列對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力影響不大,對(duì)節(jié)點(diǎn)的延性、耗能能力和剛度有較大的影響,其中4螺栓排列節(jié)點(diǎn)的延性、耗能能力和剛度最好。
(4)結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于端板連接的設(shè)計(jì)方法和我國相關(guān)規(guī)范規(guī)程,根據(jù)有限元模擬結(jié)果總結(jié)角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)的性能特點(diǎn),確立角鋼-端板加強(qiáng)型梁柱節(jié)
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