部分端板连接梁柱组合节点负弯矩作用时的受力性能研究

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在钢结构建筑中,梁柱节点作为钢框架中的关键连接部分,其连接性能直接影响着整个框架在荷载作用下的整体反应。研究表明,考虑楼板的作用后,节点的强度和刚度都有了显著的提高。部分端板连接组合节点可以作为端板连接组合节点的特例,其构造更为简单、施工更加方便,有着广阔的发展空间。本文对部分端板连接钢框架工字形梁柱组合节点的在对称竖向荷载作用下的静力工作性能进行研究,主要内容如下:1.建立了用于ANSYS有限元软件分析的部分端板连接组合节点模型,并将其计算结果与试验结果进行了比较,验证了该模型的准确性和精确度,为后文研究方法及参数分析的正确性提供了保证;2.对节点的有限元模型进行参数分析,得出了楼板配筋率、钢筋强度、混凝土强度、梁柱钢材强度、钢梁高度、端板厚度、端板高度等参数的变化对节点工作性能的影响规律;按照欧洲规范EC3中的相关规定对节点类型加以划分;3.结合节点特性分析,对欧洲规范EC4中节点初始刚度和塑性抗弯承载力的计算方法进行了修正及简化,并将计算结果与有限元结果进行了对比;4.为便于分析节点的工作性能,本文对欧洲规范EC3设计方法中的部分参数进行了修正,给出适合模拟本文节点弯矩转角关系曲线的数学模型,并与有限元结果对比验证。研究结果表明:楼板对节点性能影响很大,按照欧洲规范,部分端板连接组合节点可以达到半刚性和部分强度的要求;本文的计算方法可以很好的计算此类节点的初始转动刚度和塑性抗弯承载力;本文的数学模型也可以很好的模拟此类节点的弯矩转角关系。
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