矩形钢管柱与H型钢梁单边螺栓连接节点力学性能研究

发布时间：2021-05-17 00:01

　　钢结构体系因具有自重轻、强度高、抗震性能好、建筑造型美观、施工周期短、功能空间布置灵活、绿色环保可回收等优点而得到广泛推广。在钢框架结构中多采用矩形钢管柱和H型钢梁,其中梁柱连接节点至关重要,直接影响着结构的承载力和抗震性能。现有的矩形钢管柱与H型钢梁连接多采用焊接连接,此类节点强度高、刚度大,但在强震作用下易发生脆性断裂破坏,采用装配式螺栓连接节点抗震性能较好,但现有的螺栓连接节点构造较复杂、安装精度要求较高,单边高强螺栓作为一种新型紧固件,可有效应用于矩形钢管柱与H型钢梁的装配式连接中。本文通过试验研究和有限元分析相结合的方法,研究了国产单边高强螺栓（STUCK-BOM）的力学性能和矩形钢管柱与H型钢梁外伸端板单边螺栓连接节点的力学性能。（1）设计制作了3个单边高强螺栓T型件连接节点和2个常规高强螺栓T型件连接节点,进行单向静力加载试验,研究了单边高强螺栓的破坏模式及抗拉极限承载力,对比了单边高强螺栓与常规高强螺栓力学性能的差异,分析了T型件翼缘板尺寸效应对单边高强螺栓受力性能及T型件节点力学性能的影响。研究表明,单边高强螺栓破坏模式与常规高强螺栓不同,单边高强螺栓因其外套管分肢挤... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 单边螺栓研发进展
        1.2.1 单边螺栓工作机理
        1.2.2 单边螺栓国内外研究现状
    1.3 矩形钢管柱与H型钢梁单边螺栓连接节点研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 单边螺栓及其T型连接件力学性能试验研究
    2.1 试验目的及内容
    2.2 试验概况
        2.2.1 试件设计
        2.2.2 材性试验
        2.2.3 加载装置及加载方案
    2.3 试验现象
    2.4 试验数据分析
        2.4.1 试件承载力分析
        2.4.2 单边螺栓抗拉承载力分析
        2.4.3 试件变形及初始刚度分析
    2.5 本章小结
第3章 矩形钢管柱与H型钢梁外伸端板单边螺栓连接节点拟静力试验研究
    3.1 试验目的及内容
    3.2 试件设计
        3.2.1 节点设计
        3.2.2 节点验算
    3.3 试验概况
        3.3.1 材性试验
        3.3.2 加载装置
        3.3.3 数据采集及量测仪器
        3.3.4 加载制度
    3.4 试验现象
        3.4.1 试件JD-1
        3.4.2 试件JD-2
        3.4.3 试件JD-3
        3.4.4 试件JD-4
        3.4.5 试件JD-5
        3.4.6 试件JD-6
        3.4.7 试件破坏模式概述
    3.5 试验数据分析
        3.5.1 滞回曲线
        3.5.2 骨架曲线
        3.5.3 延性性能
        3.5.4 耗能能力
        3.5.5 刚度退化
    3.6 节点恢复力模型
        3.6.1 骨架曲线模型
        3.6.2 滞回曲线模型
    3.7 本章小结
第4章 矩形钢管柱与H型钢梁外伸端板单边螺栓连接节点静力性能有限元分析614.1 研究目的与内容
    4.2 有限元模型
        4.2.1 有限元软件选取
        4.2.2 有限元模型建立
        4.2.3 材料属性
        4.2.4 网格划分
        4.2.5 边界条件及加载制度
        4.2.6 分析类型及求解设置
    4.3 有限元分析结果
        4.3.1 破坏模式
        4.3.2 荷载-位移曲线
        4.3.3 节点刚度特性
    4.4 有限元分析与试验结果对比
        4.4.1 破坏模式对比
        4.4.2 荷载—位移曲线对比
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文、参加的科研、工程实践及获奖情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]箱形柱内套筒式全螺栓拼接节点拟静力试验研究[J]. 张艳霞,黄威振,郑明召,王彦,宁广.  工业建筑. 2018(05)
[2]H型钢梁与矩形钢管柱端板单向螺栓连接节点初始转动刚度性能[J]. 李国强,段炼,陆烨,张杰华.  同济大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]方钢管柱-H形钢梁拼接外套筒式中节点静力性能研究[J]. 夏军武,祝华权,张志雄,常鸿飞.  建筑结构学报. 2018(07)
[4]H型钢梁与矩形钢管柱平齐端板单向螺栓节点承载力性能[J]. 李国强,段炼,陆烨,张龙,蒋蕴涵.  同济大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]钢结构用国产自锁式8.8级单向螺栓承载性能[J]. 李国强,张杰华,蒋蕴涵,陈琛,张龙,许炎斌.  建筑科学与工程学报. 2018(01)
[6]装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱连接节点抗震性能试验研究[J]. 杨松森,王燕,马强强.  土木工程学报. 2017(11)
[7]Hollo-Bolt单向螺栓套管肢断裂原因分析[J]. 简小刚,谢学兴,潘彩芳,王鲁磊.  理化检验(物理分册). 2017(09)
[8]装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点的力学性能试验研究[J]. 马强强,王燕,杨松森.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(S1)
[9]钢管混凝土柱-钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟静力试验研究[J]. 王静峰,王海涛,王冬花,孙政.  土木工程学报. 2017(04)
[10]加强型单边螺栓连接节点静力性能有限元分析[J]. 李德山,王志滨.  华侨大学学报(自然科学版). 2016(04)

硕士论文
[1]盲眼螺栓Hollo-bolt抗拉性能研究[D]. 潘洪伟.烟台大学 2017
[2]盲眼螺栓及其连接节点的疲劳性能研究[D]. 陈健.湖南大学 2017
[3]单面螺栓连接及装配式钢结构节点理论与试验研究[D]. 刘飞.东南大学 2015
[4]梁端加腋型节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接单调荷载试验研究[D]. 赵琅.长安大学 2014
[5]轻钢结构新型全螺栓连接螺栓力学性能研究[D]. 郭琨.石河子大学 2014



本文编号：3190664