新型钢结构梁柱节点受力性能研究

发布时间：2020-09-09 08:39

　　钢结构具有自身重量轻、建设施工速度快、可循环利用等优点,在建筑工程项目被大量使用。随着社会的快速发展,现代化进程的推进,钢结构建筑越来越受到人们的重视。这几年来,在我国有很多和上海的环球金融中心、央视大楼、上海浦东的金茂大厦等类似的高层建筑都采用了钢结构,大跨度工业厂房、低层装配式钢结构住宅等同样选择使用钢结构进行建造~([1])。钢结构在我国建筑行业中发挥的作用也逐渐增大,钢结构的优势也愈发凸显。在钢结构建筑中,梁柱的节点连接方式对于整个钢结构的稳定、强度和刚度有着重要的影响,因此节点的连接方式问题一直是被讨论的热点。本文通过查阅大量的相关文献,简单介绍了钢结构梁柱节点的主要连接方式,介绍了国内外关于钢结构梁柱节点的研究发展状况。本文提出了一种新型钢结构梁柱节点,该梁柱节点是由H型钢柱和钢梁组成,其中H型钢柱上焊有翼缘拼接板和腹板拼接板,可以通过改变钢柱上翼缘和腹板拼接板的厚度和长度,来控制节点连接处的刚度变化,从而利用钢柱上焊接的拼接板的变形来进行消耗荷载产生的能量,以此保证梁柱、节点处保持弹性而不发生破坏。通过Workbench有限元分析软件,建立了新型钢结构梁柱节点的模型,并根据相关的设计规范和等强度设计原则,共设计了三组不同的14个试件。在单调位移下和低周疲劳分析下,对三组14个不同的试件进行分析,主要分析了节点处的承载能力、构件的应力变化以及破坏形态等,探讨了钢柱焊接的翼缘拼接板的厚度、腹板拼接板的厚度、翼缘拼接板和腹板拼接板的长度等参数对梁柱节点的在受到单调位移荷载和低周循环疲劳荷载作用下的力学性能的影响。通过分析得出:科学有效的设计焊接的翼缘拼接板和腹板拼接板的厚度和长度能够提高节点的承载能力,确保梁柱等主要构件不发生破坏,能够延长梁柱节点的使用寿命,并提高梁柱节点的延展性。
【学位单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU391
【部分图文】：

构造形式,梁柱,刚性连接

（c）全栓节点图 1-1 梁柱刚性连接构造形式Structure form of rigid connection of beams an节点型的钢结构梁柱节点。该节点是采用全栓这样提高了施工中的质量，避免了现场进螺栓连接的，在安装时只需要对准拧紧螺丝的速度相对来说比较快。本文提到的新型梁拼接的拼接板，这一步骤是在工厂里进封闭的矩形，在现场进行节点的组装时，栓插进事先预留好的螺栓孔，拧紧螺丝就完

结构梁,新型钢,节点构造,形式

（c）全栓节点图 1-1 梁柱刚性连接构造形式Fig.1-1 Structure form of rigid connection of beams and columns结构梁柱节点出了一种新型的钢结构梁柱节点。该节点是采用全栓接的连接梁和柱的，这样提高了施工中的质量，避免了现场进行电弧焊梁柱是通过螺栓连接的，在安装时只需要对准拧紧螺丝就完成场施工安装的速度相对来说比较快。本文提到的新型钢结构梁上下左右与梁拼接的拼接板，这一步骤是在工厂里进行的，四成了一个不封闭的矩形，在现场进行节点的组装时，将梁端直后把高强螺栓插进事先预留好的螺栓孔，拧紧螺丝就完成了梁。

尺寸,节点,翼缘,钢梁

2 基本试件设计2 基本试件设计尺寸型钢结构梁柱节点中的梁和柱都是采用的 H 型钢，其中3mm×21mm，钢柱的材料采用了 Q235 钢；钢梁的截0mm×14mm，同样使用了 Q235 钢。梁的反弯点位置梁跨度的 1/6~1/2 处，所以取加载点离柱翼缘距离为用跨度的 1/3[26]。该新型钢结构梁柱节点的钢梁长度取m，根据 GB 50017—2017《钢结构设计规范》[27]给出的上述规范对腹板高厚比、翼缘宽厚比，以及强柱弱梁的尺寸如图 2-1 所示。

【参考文献】