冷弯薄壁型钢C-C型梁柱钢板-螺栓节点力学性能研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:liongliong554
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摘要:冷弯薄壁型钢具有较高的强度重量比,若用做多层或低层钢结构建筑的主要承力构件,将会产生很高的经济效益。冷弯薄壁型钢框架结构中,螺栓与热轧钢板连接的节点是较常采用的节点连接形式之一,节点连接的性能趋近半刚性。这种节点制作简单施工方便,但是对于这种冷弯薄壁型钢简单节点的连接性能了解相对较少。本文考虑构件截面形式的影响,通过有限元分析的方法,对冷弯薄壁型钢钢板-螺栓节点的性能作深入的研究。研究的内容包括:第一部分:利用有限元软件ANSYS建立了考虑接触的三维数值模型,对冷弯薄壁型钢钢板-螺栓节点进行非线性分析,并将有限元模型试算结果与已有构件试验进行对比分析,有限元模型结果基本可信;第二部分:建立了36个节点有限元模型,通过对节点破坏现象、弯矩-转角曲线和刚度退化的分析,探讨了改变参数(梁柱腹板宽度,螺栓间距、连接板厚度,梁柱板材厚度和翼缘宽度等)对节点承载力和刚度特性等静力性能的影响,以及一些参数建议取值;第三部分:对三种设计建议节点滞回性能进行了初步探讨,通过对构件滞回曲线、骨架曲线、延性系数和能量耗散系数的对比,分析了不同构件截面形式时冷弯薄壁型钢钢板-螺栓节点滞回性能的规律,最后研究了滞回曲线的简化数学模型。
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