【摘要】：隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在我國(guó)的蓬勃發(fā)展，特別是方鋼管柱的生產(chǎn)技術(shù)提高，方鋼管柱正以其材料利用充分，便于造型等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的應(yīng)用在鋼框架結(jié)構(gòu)中,而節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是實(shí)際工程中的一個(gè)重要課題。傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)形式如隔板式施工復(fù)雜、成本高、焊接質(zhì)量難以保證。因此，有必要開發(fā)新型的節(jié)點(diǎn)形式以使方鋼管柱廣泛應(yīng)用到實(shí)踐工程。 本文提出了一種新型節(jié)點(diǎn)形式：T型鋼連接的方鋼管柱-工字鋼梁節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)具有傳力路徑簡(jiǎn)單，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。通過ABAQUS有限元分析與試驗(yàn)相結(jié)合，研究了此新型節(jié)點(diǎn)的初始剛度、承載能力、抗震性能等特性。以此為背景，本文開展的主要工作： 利用有限元分析軟件建立新型節(jié)點(diǎn)的有限元模型，分析了典型節(jié)點(diǎn)在單調(diào)加載作用下的力學(xué)性能、應(yīng)力分布與破壞形態(tài)；采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)節(jié)點(diǎn)在單調(diào)加載下的性能進(jìn)行非線性有限元分析，討論了T型鋼連接件尺寸、梁柱尺寸等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響。通過以上分析結(jié)果確定此新型節(jié)點(diǎn)的類型，結(jié)果表明此T型鋼梁柱連接節(jié)點(diǎn)屬于半剛性節(jié)點(diǎn)。 在有限元分析的基礎(chǔ)上，對(duì)典型節(jié)點(diǎn)與加肋后節(jié)點(diǎn)共四個(gè)試件進(jìn)行單調(diào)加載與往復(fù)加載下的試驗(yàn)研究。單調(diào)加載下研究節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線、破壞模式和T型鋼連接件的變形，討論加勁肋對(duì)連接節(jié)點(diǎn)性能的影響，包括初始剛度、極限轉(zhuǎn)角以及極限破壞荷載等。往復(fù)加載下，研究此半剛性節(jié)點(diǎn)在地震作用下的抗震性能，分析此新型連接的滯回特性、破壞模式和T型鋼連接件的變形，討論加勁肋對(duì)連接的初始剛度、極限轉(zhuǎn)角、極限荷載以及連接的耗能系數(shù)（延性指標(biāo)及能量耗散系數(shù)）以及節(jié)點(diǎn)域剪切變形的影響。 討論了節(jié)點(diǎn)的7種可能破壞模式并進(jìn)行承載力計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)的理論承載力公式，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。 為驗(yàn)證以上有限元分析所得結(jié)果的可靠性，本文最后利用材性試驗(yàn)得到的鋼材應(yīng)力-應(yīng)變帶入鋼材本構(gòu)模型中進(jìn)行有限元分析。通過有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，，驗(yàn)證有限元分析的可行性。最后總結(jié)試驗(yàn)與有限元分析結(jié)果，給出此新型節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于工程實(shí)際的合理建議。
【圖文】：

圖 1.1 內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)Fig. 1.1 connection with inner diaphragm外隔板節(jié)點(diǎn)又叫外環(huán)板式，這種節(jié)點(diǎn)梁翼緣與水平外隔板采用現(xiàn)場(chǎng)全融透坡口焊縫梁腹板與預(yù)設(shè)的連接件采用高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)連接。外隔板式節(jié)點(diǎn)不影響混凝土的澆注可以簡(jiǎn)化為剛接。但環(huán)板的尺寸較大，用鋼量較大，同時(shí)外隔板的存在也影響建筑空間使用，對(duì)于住宅建筑，還影響到墻體的施工。外隔板節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造見圖 1.2 所示。

圖 1.1 內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)Fig. 1.1 connection with inner diaphragm外隔板節(jié)點(diǎn)又叫外環(huán)板式，這種節(jié)點(diǎn)梁翼緣與水平外隔板采用現(xiàn)場(chǎng)全融透坡口焊縫連梁腹板與預(yù)設(shè)的連接件采用高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)連接。外隔板式節(jié)點(diǎn)不影響混凝土的澆注，可以簡(jiǎn)化為剛接。但環(huán)板的尺寸較大，用鋼量較大，同時(shí)外隔板的存在也影響建筑設(shè)空間使用，對(duì)于住宅建筑，還影響到墻體的施工。外隔板節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造見圖 1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU392

【引證文獻(xiàn)】

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3 張晗;;新型鋼結(jié)構(gòu)外套板式節(jié)點(diǎn)的研究與分析[J];江西建材;2016年20期

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本文編號(hào)：2557193