以鋼框架結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的柱栓焊混合拼接節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象。首先研究了拼接節(jié)點(diǎn)的變形特征和破壞模式,基于分析結(jié)果提出節(jié)點(diǎn)初始剛度的計(jì)算方法。其次,建立還原工程實(shí)際的節(jié)點(diǎn)有限元數(shù)值模型并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證;同時(shí),分析了截面尺寸及軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)初始剛度及變形特征的影響,并根據(jù)歐洲EC3規(guī)范和美國(guó)AISC規(guī)范關(guān)于連接節(jié)點(diǎn)初始剛度的定義及分類,判定鋼框架柱栓焊混合拼接節(jié)點(diǎn)并非傳統(tǒng)意義上的剛性節(jié)點(diǎn)。此外,基于腹板厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)初始剛度有著顯著影響這一結(jié)論,擬合了所采用的節(jié)點(diǎn)拼接形式對(duì)應(yīng)的初始剛度簡(jiǎn)化計(jì)算公式,該方法可推廣應(yīng)用于其他拼接尺寸及螺栓布置形式下鋼框架柱栓焊混合拼接節(jié)點(diǎn)初始剛度的計(jì)算。 

【文章來(lái)源】：建筑結(jié)構(gòu). 2020,50(15)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

Ki/EAH-Iw/I曲線

連接節(jié)點(diǎn)的初始剛度是指在彎矩作用下,M-θ曲線處于彈性范圍內(nèi)時(shí)連接節(jié)點(diǎn)所具有的剛度,通常用彈性極限對(duì)應(yīng)的割線斜率描述節(jié)點(diǎn)初始剛度。節(jié)點(diǎn)剛度是衡量節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)能力的重要參數(shù),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的根本原因是節(jié)點(diǎn)區(qū)域的變形,本文基于鋼框架柱栓焊混合拼接節(jié)點(diǎn)的變形特征和破壞模式,提出節(jié)點(diǎn)初始剛度的計(jì)算模型。在彎矩作用下,假設(shè)鋼柱截面變形符合平截面假定,如圖1所示,對(duì)于H型鋼柱,截面的正應(yīng)力沿截面高度線性分布,翼緣部分的彎曲正應(yīng)力最為顯著。圖2 H型柱栓焊混合拼接節(jié)點(diǎn)

圖1 截面應(yīng)力分布在拼接節(jié)點(diǎn)區(qū)域,由圖2可知,翼緣采用全熔透坡口對(duì)接焊連接,且焊材可以實(shí)現(xiàn)與鋼材等強(qiáng),因此翼緣部分保證了拼接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度的連續(xù)性。在腹板區(qū)域,上下柱端不連續(xù)且沒(méi)有接觸頂緊,不能夠傳遞荷載,只能通過(guò)拼接板實(shí)現(xiàn)協(xié)同受力和變形�！朵摻Y(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(GB 50661—2011)要求焊縫兩側(cè)腹板開(kāi)孔,規(guī)定半徑不小于35mm,以便加襯墊保證翼緣全焊透,從而限制了拼接板的寬度,不能實(shí)現(xiàn)腹板全尺寸拼接覆蓋。因此拼接節(jié)點(diǎn)腹板處承受的彎矩相較于連續(xù)截面有所下降,從而造成翼緣較大的彎曲正應(yīng)力和變形,兩側(cè)翼緣的變形差直接導(dǎo)致了螺栓群的轉(zhuǎn)動(dòng),即節(jié)點(diǎn)域的轉(zhuǎn)角θ。根據(jù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域的變形及轉(zhuǎn)動(dòng)特征,對(duì)于常見(jiàn)雙軸對(duì)稱H型截面柱及對(duì)稱螺栓群布置,現(xiàn)做出如下基本假定:1)螺栓群的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與螺栓群的幾何中心重合;2)螺栓群的幾何中心位于截面中性軸上。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3441183