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由于冷弯薄壁轻钢龙骨结构体系的特殊构造,如果按节点刚接的框架提取力学模型,将高估结构的承载能力;而如果按节点铰接的排架提取力学模型,将偏于不安全。因此,应在结构的设计和分析中考虑真实的连接。
本文设计了一种以自攻螺钉为连接方式的冷弯薄壁型钢梁柱节点,采用ABAQUS有限元软件,在考虑材料的非线性下,研究了节点的性能,主要内容如下:
(1)影响节点的初始刚度和弯矩承载力的因素有连接板的厚度和加劲板,但是,加劲板对节点的影响较小。
(2)冷弯薄壁型钢梁柱节点的M—θ曲线表明:节点的相对转角和弯矩关系均在M—θ坐标轴范围内,这种现象证明了节点的半刚性。
(3)冷弯薄壁型钢梁柱节点破坏模式主要分为两类:粱上集中荷载作用处的最大应力达到极限抗拉强度和柱腹板上螺钉孔洞周边最大应力达到极限抗拉强度。
(4)节点的极限承载力随着板的厚度增加而减少。当连接板厚在0.5mm~1.0mm之间以及1.5mm~2.0mm变化时,极限承载力变化不大。但当连接板厚从1.0mm变化至1.5mm时,极限承载力变化显著。
(5)在板厚t≤ 1.0mm,节点在弹性阶段时,节点的最大应力出现在螺钉上,但是,继续加载到极限荷载时,节点进入塑性状态工作时,却是梁的最大应力首先达到极限抗拉强度。