主次梁螺栓连接节点抗弯性能研究

发布时间：2019-07-29 15:43

【摘要】：本文对两个主次梁螺栓连接节点试件进行了抗弯试验,考虑了连接螺栓直径对连接节点性能的影响,分析了连接节点的破坏特点、抗弯承载力和刚度。研究表明,连接节点进入屈服时的弯矩试验值明显小于钢梁边缘屈服的弯矩理论计算值,连接节点的最终破坏模式为主梁加劲板螺栓孔受剪破坏,且减小螺栓直径的规格及相应螺栓孔直径,节点的弹性抗弯刚度提高。根据EC3规范,连接节点的抗弯刚度达不到刚接,在计算中只能视为铰接节点,研究成果将为主次梁螺栓连接节点的设计及施工提供依据。
【图文】：

connectioninthedesign．Andtheresearchresultscanprovideguidesforthedesignandconstructionoftheboltedconnectionbetweenmainandsecondarybeams．Keywords:boltedconnectionbetweenmainandsecondarybeams;bendingtest;strengthandstiffness;EC30引言近几十年来，我国陆续建成了一批超高层建筑，包括金茂大厦、广州西塔、上海环球金融中心、上海中心等［1］，这促进了我国超高层建筑施工技术的迅猛发展。上海建工集团通过技术集成，研发出钢柱筒架交替支撑液压爬升整体钢平台模架装备系统(以下简称模架装备)，如图1所示，并且成功地应用于上海中心大厦、上海北外滩白玉兰广场和上海大中里综合发展项目T2主楼等重大工程项目的施工中［2-5］，该装备的研发也获得了2015年度国家技术发明二等奖。模架装备具有施工平台承载力大、封闭性好、施工安全、工效高等特点，并采用先进的整体顶升液压动力系统，顺应了当前绿色施工的时代发展趋势。模架装备由钢平台、筒架支撑、工具式钢柱、脚手架、模板五大系统组成。其中，钢平台系统为模块化设计，采用标准化的钢梁截面和高强度螺栓连接方式，施工应用时可根据建筑几何尺寸需要，拼装钢平台，实现图1钢平台模架装备通用性。钢梁截面均为H型钢HN400×200×8×13。钢平台主梁与次梁采用螺栓连接，其具体构造为:在主梁腹板焊接加劲板，次梁由其腹板通过双侧连接板与主梁加劲板采用高强螺栓连接，但并不对连接处构件表面进行处理，且不对螺栓施加预紧力。

涞募袅ψ?用。然而实际上该连接节点能够传递一定弯矩，目前针对该连接节点的抗弯性能尚缺乏相应的研究，因此，有必要对该种形式的节点进行抗弯试验研究，分析其抗弯受力性能，为次梁与主梁的连接设计提供合理的计算模型。1试验概况1．1试件设计本试验共设计了两个主次梁螺栓连接节点试件，主次梁均为HN400×200×8×13型钢，采用8mm厚连接板和8．8级高强螺栓连接，型钢和连接板均为Q345B钢材。两个试件的区别为连接螺栓的直径规格及对应的螺栓孔直径不同，其他参数均一致，连接节点的参数如表1所示，，试件尺寸如图2所示。主次梁螺栓连接节点参数表1试件编号连接高强螺栓规格螺栓孔直径(mm)连接板厚度(mm)J18．8级M22螺栓23．58J28．8级M16螺栓178图2试件尺寸(mm)1．2钢材力学性能试验本文针对H型钢的翼缘和腹板以及连接板，进行了三种情况的Q345B钢材力学性能试验。试样均为板材，按照有关标准进行加工和拉伸试验［8-9］，试验结果的平均值如表2所示。1．3加载及测试方案如图3和图4所示，在主梁两端焊接固定支座，并通过试验抬高支座、地锚，将主梁固定在试验台座上，以限制主梁梁端的竖向位移及扭转。通过固定在龙门架上的液压作动器对次梁端部施加竖向荷载，从Q345B钢材力学性能试验结果表2试样编号取样位置屈服强度fy(MPa)屈服应变εy(με)极限强度fu(MPa)伸长率δ10(%)M8连接板34416704990．221MH8H型钢腹板33816414930．235MH13H型钢翼缘30414764880．223图3试验加载装置图4试验现场而在主次梁连接节点处产生弯矩。按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003)［12］预估节点承载力P=15kN，试验先预加载到预估荷载的20%(3kN)，观察应变片及位移计读数无异常后进
【作者单位】： 同济大学建筑工程系;上海建工集团股份有限公司;上海建工一建集团有限公司;
【分类号】：TU391


本文编号：2520603