新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點(diǎn)受力性能研究與應(yīng)用.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，具有抗震性能好、建設(shè)污染少、綜合造價低、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著我國鋼產(chǎn)量的日益增加，以及施工工藝和信息化管理水平的逐步提升，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅逐漸成為我國住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的重要方面。
　　在鋼結(jié)構(gòu)體系中，梁柱連接節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的重要組成部分，節(jié)點(diǎn)連接的強(qiáng)弱影響著結(jié)構(gòu)的受力性能，同時節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式也直接影響結(jié)構(gòu)的使用功能。方鋼管作為柱構(gòu)件，在受力性能和建筑平面布置

2、的便利性上都優(yōu)于H型鋼柱，然而由于受到截面形式上的限制，在與H型鋼梁連接時所采用的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造往往出現(xiàn)凸出墻面、占用建筑使用空間和影響美觀等問題。因此，為完善方管柱與H型鋼梁的節(jié)點(diǎn)連接形式，滿足裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展要求，本文提出了一種新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點(diǎn)。
　　為了研究新型節(jié)點(diǎn)的受力性能，本文共設(shè)計5個新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點(diǎn)試件，并進(jìn)行低周反復(fù)試驗(yàn)。通過對試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，明確新型節(jié)點(diǎn)的傳力機(jī)制和破

3、壞機(jī)理，并根據(jù)實(shí)測的節(jié)點(diǎn)滯回曲線，確定節(jié)點(diǎn)的承載能力、延性和耗能能力等抗震性能指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用下貫上環(huán)隔板式連接的新型方管柱與H型鋼梁節(jié)點(diǎn)在破壞前鋼梁翼緣均出現(xiàn)了明顯的塑性變形，而鋼柱并未發(fā)現(xiàn)有明顯變形，充分證明了該類新型節(jié)點(diǎn)的設(shè)計符合“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)連接弱構(gòu)件”的原則;5個節(jié)點(diǎn)試件的滯回曲線都非常飽滿，說明新型節(jié)點(diǎn)具有良好的耗能能力。
　　采用有限元分析軟件ANSYS對5個節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行模擬分析，得到各試件的破壞形態(tài)、滯回性

4、能、極限荷載以及應(yīng)力分布等分析結(jié)果，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明，有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。通過分析鋼梁翼緣、外環(huán)板和貫通隔板的應(yīng)力分布情況，證明了在過焊孔位置以及柱子轉(zhuǎn)角處容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，因此在實(shí)際工程中應(yīng)保證這些位置的焊縫質(zhì)量，避免節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞;有限元分析中由于未考慮焊縫的影響，因此能加載至節(jié)點(diǎn)域塑性充分發(fā)展，在加載后期明顯地體現(xiàn)出了懸臂梁段采用T型鋼加強(qiáng)連接件能增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)域的抗剪承載力，提高梁柱連接的受力性能;