双拼梁与柱节点力学性能的有限元分析

发布时间：2020-06-06 03:02

【摘要】：装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑,具有构件质量好、施工周期短、环境污染小等优点。我国建筑行业为顺应时代发展进行转型升级,走可持续发展、绿色发展、工业化发展之路。在国家政策的引领下,装配式建筑获得了快速发展。在不断发展的过程中,越来越多的新型装配式体系被提出。本文主要介绍的双拼梁与柱节点是一种装配式梁板集成组合楼盖中的节点连接形式,装配式梁板集成组合楼盖中周边布置槽形钢梁形成骨架,骨架顶面铺设钢筋并浇筑混凝土,单块梁板集成组合楼盖在工厂制作完成,为实现楼盖之间的拼接,将两个槽形钢梁背对放置并通过高强螺栓将其拼接形成双肢拼合梁,双拼梁再与柱连接,形成双拼梁与柱节点,其中双拼梁与柱采用焊接连接。本文以双拼梁与柱节点为研究对象,使用软件ABAQUS对节点试件进行非线性有限元模拟。首先分析节点域强度变化对双拼梁与柱节点抗震性能的影响,得出适用于双拼梁与柱节点的节点域强度;又通过改变节点的尺寸参数研究了梁螺栓端距、梁加劲肋布置方式、双拼梁间隙对节点受力性能的影响;最后对节点梁翼缘进行削弱,分析得出梁螺栓端距不同时,双拼梁与柱节点的最佳削弱尺寸。有限元分析表明:在双拼梁腹板上布置螺栓,可以有效防止单肢槽钢失稳,增加双拼梁整体性,当螺栓间距小于1.25倍的梁截面高度时,双拼梁与柱节点的受力情况与普通工字梁与柱节点的受力情况接近;梁螺栓间距不同时,对节点域强度的要求也不一致,具体节点域厚度可以根据螺栓间距的不同来取值;双拼梁螺栓端距对节点破坏形态影响较大,对节点滞回曲线、骨架曲线和耗能曲线影响较小;在梁上设置加劲肋,可以使梁高应力区段得到加强,有效改变梁腹板和翼缘局部屈曲的位置,增强节点的承载力和耗能能力,实现塑性铰外移;双拼梁之间存在间隙可以提高节点承载力,但节点耗能能力会下降,施工过程中应避免双拼梁之间存在间隙;梁翼缘削弱可以使双拼梁与柱节点出现不同程度的塑性铰外移,增加节点延性,保护梁柱连接焊缝,防止节点脆性破坏,梁翼缘削弱时梁螺栓端距不同的节点试件会产生不同的性能变化,应根据梁螺栓端距的不同确定节点试件的最佳削弱尺寸。
【图文】：

钢结构代表建筑

(c)带斜支撑的钢框架结构图 1.2 装配式钢结构住宅的代表体系装配式住宅产业化的发展符合现代建筑的发展潮流，能将生产、建造过程息化紧密结合，，提高住宅的整体质量，推动与建筑相关行业的转型升级。通
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU31

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本文编号：2699054