【摘 要】
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梁贯通型节点作为模块化钢结构体系中的一种节点连接形式,具有装配程度高、施工速度快等优点,可以广泛应用于低层到中层住宅和商业建筑。这种节点构造可以方便地错位布置上下柱,增加了平面设计的灵活性。为进一步对梁贯通型节点的应用提供理论依据,本文对其进行试验与有限元分析,并计算其初始转动刚度。本文的主要研究内容和结论如下:(1)对标准型、带补强板、带狗骨削弱的三个十字节点和一个柱错位布置节点等四个H型钢梁贯
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梁贯通型节点作为模块化钢结构体系中的一种节点连接形式,具有装配程度高、施工速度快等优点,可以广泛应用于低层到中层住宅和商业建筑。这种节点构造可以方便地错位布置上下柱,增加了平面设计的灵活性。为进一步对梁贯通型节点的应用提供理论依据,本文对其进行试验与有限元分析,并计算其初始转动刚度。本文的主要研究内容和结论如下:(1)对标准型、带补强板、带狗骨削弱的三个十字节点和一个柱错位布置节点等四个H型钢梁贯通节点进行往复加载试验,研究其破坏特征与抗震性能。结果表明,H型钢梁贯通节点在往复加载作用下的主要破坏模式为核心区腹板沿对角线方向的剪切变形与加劲肋的屈曲。焊接补强板可以减轻核心区的屈曲,提高节点的承载能力。狗骨削弱对节点承载能力影响较小。柱错位布置的节点形成两个核心区,在卧位加载下承载能力较高。四个节点试件均具有良好的转动能力、延性及耗能能力。(2)基于试验,通过Abaqus有限元软件建立1:1模型,并进行数值模拟。分析加劲肋厚度、补强板厚度与强度、狗骨削弱深度等参数对十字型梁贯通节点性能的影响,以及加载方式、轴压比、中部加劲肋厚度、柱间距、补强板厚度等参数对错位型梁贯通节点性能的影响。结果表明,增大加劲肋厚度可以减小轴力引起的核心区的变形;增大补强板厚度与强度可以有效提升节点的承载力;狗骨式削弱只有在形成塑性铰后才会对节点核心区的变形产生影响。错位型节点在低轴压比时仍具有较高的承载能力,且柱错位间距对节点性能的影响较小。(3)研究表明梁贯通型节点属于半刚性节点。基于组件法提出了十字型与柱错位型梁贯通节点的初始转动刚度计算公式,并提出补强板连接修正系数,修正后的公式准确度较高。
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