盲眼螺栓連接方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點抗連續(xù)倒塌性能研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)遭受偶然極端荷載作用后，通常會發(fā)生與初始破壞部分不成比例的倒塌。當(dāng)結(jié)構(gòu)中的豎向承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞或失效時，往往由節(jié)點和梁組成的“懸索作用”來承擔(dān)豎向荷載，從而形成新的傳力路徑。由此看來，結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能的好壞在很大程度上依賴于結(jié)構(gòu)體系中節(jié)點性能的優(yōu)劣。
　　在目前鋼結(jié)構(gòu)中，開口截面梁、柱是設(shè)計和建造的主流，但有逐步被閉口截面構(gòu)件取代的趨勢。相對開口截面構(gòu)件，閉口截面的鋼管具有高強度-重量比、高抗彎模量、外表美觀等優(yōu)勢。但

2、是對于閉口截面構(gòu)件的連接是個關(guān)鍵問題，傳統(tǒng)的普通螺栓連接并不適用，而焊接連接具有工作量大、不易施工等缺點，且這類焊接節(jié)點屬于全剛性節(jié)點，不利于抗震。然而最近發(fā)展起來的盲眼螺栓，具有單邊擰緊的特點，在閉口截面構(gòu)件的連接上具有先天的優(yōu)勢，且盲眼螺栓還具有施工快捷和受力性能良好等優(yōu)點。因此得到國內(nèi)外學(xué)者和工程界的廣泛關(guān)注。
　　本文針對新型盲眼螺栓連接的方鋼管柱-H型鋼梁角鋼節(jié)點和高強度螺栓連接帶槽鋼方鋼管柱-H型鋼梁角鋼節(jié)點進行研究，

3、通過試驗與有限元數(shù)值模擬的方法對兩類節(jié)點的抗連續(xù)性倒塌性能及其影響因素進行分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)分別對4個盲眼螺栓連接的方鋼管柱-H型鋼梁角鋼節(jié)點和4個高強度螺栓連接帶槽鋼方鋼管柱-H型鋼梁角鋼節(jié)點試件進行擬靜力連續(xù)倒塌試驗，各節(jié)點具有不同的連接構(gòu)造，如：角鋼厚度、有無腹板角鋼、螺栓安裝位置、鋼管厚度等。通過試驗獲得各節(jié)點試件的破壞模態(tài)、荷載-位移關(guān)系曲線以及梁上關(guān)鍵截面的應(yīng)變發(fā)展。
　　(2)通過對試驗結(jié)果的

4、分析，得到新型盲眼螺栓連接節(jié)點在連續(xù)性倒塌工況下的受力過程及抗力機制。同時，對比分析兩種類型節(jié)點的抗倒塌性能以及影響節(jié)點抵抗連續(xù)性倒塌性能的因素。試驗結(jié)果表明柱上螺栓到梁翼緣的距離、角鋼厚度以及有無腹板角鋼對節(jié)點承載能力和轉(zhuǎn)動能力有一定的影響。其中，腹板角鋼的節(jié)點承載能力有顯著提高，受力機制相比無腹板角鋼節(jié)點有較大改善。
　　(3)采用通用有限元軟件ABAQUS對節(jié)點試件進行有限元模擬驗證，同時采用驗證后有限元模型，進一步闡釋螺栓