【摘 要】
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高层建筑钢结构梁柱连接节点形式很多,通常在设计框架的时候,都将框架的连接节点考虑成刚度无穷大的刚性节点或刚度为零的铰接节点。而实际工程中,钢框架连接性能往往介于两者之
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高层建筑钢结构梁柱连接节点形式很多,通常在设计框架的时候,都将框架的连接节点考虑成刚度无穷大的刚性节点或刚度为零的铰接节点。而实际工程中,钢框架连接性能往往介于两者之间,呈半刚性连接,其中双腹板顶底角钢连接是一种典型半刚性节点形式。用摩擦型高强螺栓在长圆螺栓孔中的摩擦滑动提高节点延性是一种全新的研究思路,本文将这种思路运用到双腹板顶底角钢连接节点上,在与梁连接角钢上的螺栓孔开成长圆形来代替常规圆孔。为了增加螺帽和角钢的接触面积,在它们之间加上10mm厚的钢垫片;若有需要,为了保证在摩擦螺栓滑移之前的角钢处于弹性阶段,应在与柱连接的角钢根部加垫板,增加角钢截面模量,提高其抗弯能力。 本文首先介绍了半刚性节点的类型、国内外半刚性连接的研究概况、水平和发展趋势,简单的阐述了研究半刚性节点的相关理论及有限元方法。文章选取了一个工程设计实例,对梁柱节点进行了抗震设计。利用有限元分析软件ABAQUS对常规孔模型和开长圆孔模型模拟分析,并且主要对带垫板常规孔C2及扩长圆孔分别为2mm(K1)、3mm(K2)、4mm(K3)、5mm(K4)五个模型的应力、弯矩—转角曲线、滞回曲线、延性系数、耗能能力、塑性转角等做了对比分析,并得出一些有益的结论。K1、K2、K3、K4模型的最大能量耗散系数、位移延性系数和梁端塑性转角分别是C2模型的1.07、1.11、1.17、1.21倍,1.14、1.18、1.21、1.22倍和1.03、1.08、1.1、1.12倍,说明节点模型的耗能能力、延性变形能力和抗震性能随着扩孔增加逐步提高。本文还探讨新型连接节点的设计方法,建议采用先假定翼缘螺栓、后计算腹板螺栓的设计方法。最后在总结本文工作的基础上,提出了本课题尚待解决的问题。
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