方鋼管與H型鋼梁全螺栓節(jié)點承載力試驗研究及有限元分析.pdf

1、《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》（JGJ209—2010）規(guī)定：對于H型鋼柱與H型鋼梁可采用全螺栓連接的形式，此類節(jié)點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)點不易實現(xiàn)，只能采用梁柱焊接的剛性連接。然而，此種連接節(jié)點在施工、造價以及抗震性能方面差強人意。
　　總結(jié)了國內(nèi)外對方形鋼管柱和螺栓端

2、板連接節(jié)點的研究成果，提出一種新型梁柱節(jié)點的全螺栓連接方式，解決了方鋼管由于截面封閉無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)造簡單、造價經(jīng)濟、便于施工。
　　通過柱壁厚度為6mm和8mm的兩個十字形節(jié)點試件的低周反復(fù)加載試驗，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)點時，柱壁厚對其抗震性能的影響。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)點試件，新型連接方式的方形鋼管柱節(jié)點為半剛性連接、全強度節(jié)點。
　　利用Workbench16.0，建立與試驗試件等比例的有限元模型并進行加載，將模擬結(jié)果與試驗結(jié)果對比，驗證了有限元模型和邊界條件的正確性。同時，找到有限元模擬中，判斷節(jié)點達到最大承載力的標準。
　　最后，利用驗證過的有限元模型，研究采用新型連接方式下的節(jié)點，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)變化時對其承載力的影響。結(jié)果表明：此類新型連接節(jié)點的承載力，受螺栓直徑、柱壁貼板厚度以及柱截面高度影響較大，三者之間存在一個使節(jié)點承載力最大的最優(yōu)組合值，節(jié)點承載力會隨著端板厚度的增加而有所提高。對傳統(tǒng)帶螺帽的連接形式與此種新型連接形式的節(jié)點進行對比分析可知：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)