矩形钢管柱与H型钢梁单边螺栓连接节点的抗震性能与恢复力模型研究

为研究矩形钢管柱与H型钢梁单边螺栓连接节点抗震性能,对5个单边高强螺栓连接节点试件和1个常规高强螺栓连接节点试件进行了拟静力试验,研究了矩形钢管柱与H型钢梁单边螺栓连接节点破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能、刚度退化等抗震性能指标,对比了单边高强螺栓与常规高强螺栓连接节点抗震性能的差异性;分析了节点构造参数对单边高强螺栓连接节点抗震性能的影响,根据节点滞回特性和单边高强螺栓受力特点提出了节点恢复力模型。研究结果表明:节点试件的破坏模式中单边高强螺栓均产生滑移现象;节点试件的滞回曲线捏缩严重,滞回曲线呈反S形,且有明显滑移直线段;节点试件初始转动刚度约为常规高强螺栓连接节点的70%,单边高强螺栓滑移使节点具有很大的转动变形能力,节点试件的极限转角为0.06~0.08 rad;节点的受弯承载力与常规高强螺栓连接节点基本一致,单边高强螺栓能够满足节点承载力设计要求;节点试件的等效黏滞阻尼系数为0.15~0.17,等效耗能系数为1.29~1.77,延性系数为1.62~2.26,其耗能和延性性能均低于常规高强螺栓连接节点;通过设置端板加劲肋可有效提高节点试件的抗震性能,设置内隔板对节点试件的抗震性能提高效果不明显;提出的节点恢复力计算模型与节点试件的试验曲线吻合较好。     

方形钢管柱与H形钢梁全螺栓连接抗震性能试验研究

新型全螺栓单边梁柱节点连接方式能够方便地将方形钢管柱与H形钢梁进行连接,具有现场安装方便,造价经济,变形能力和抗震性能均较好的优点,是轻钢结构中较为理想的连接方式。进行了两个柱壁厚度不同的方形钢管柱分别与H形钢梁组合节点的低周反复加载试验,研究了柱壁厚度对此类节点破坏形态以及抗震性能的影响,分析了节点的受力全过程,以及荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标;同时结合现行规范,评价节点的刚性和延性。研究表明,柱壁厚度对节点承载力、刚度和耗能性能均有一定影响,新型连接方式的方形钢管柱节点属于半刚性全强度连接节点,具有良好的抗震性能和安全可靠的连接,延性较好。     

H型钢梁与矩形钢管柱外伸式端板单向螺栓连接节点承载力试验与理论研究

介绍了H型钢梁与矩形钢管柱连接节点的节点类型和单向螺栓产品及其受力性能的研究现状。通过对3种不同形式的外伸式端板单向螺栓连接节点的单调静力加载试验,得到了各试件的破坏模式和弯矩 转角曲线,研究了螺栓承载力、端板厚度、柱壁厚度对节点破坏模式的影响。〖JP2〗基于试验现象提出了用于理论计算的螺栓力分布模式。运用EN 1993-1-8的等效T形连接件法计算了由端板材料强度控制的节点受弯承载力。利用屈服线理论,基于试验现象提出了钢管柱壁的屈服线模式,通过虚功原理求解出由柱壁材料强度控制的节点受弯承载力。研究表明,螺栓、端板、柱壁间的相对强弱关系直接影响节点的破坏模式,相对较弱的部件会先于节点中其余部件发生破坏。理论计算值与试验结果相比偏保守。最后提出了H型钢梁与矩形钢管柱连接节点的设计准则。     

钢管柱-钢梁螺纹锚固单边螺栓端板连接受力性能

在钢管柱柱壁和内置H形钢翼缘上设置带有螺纹的螺栓孔,来替代传统梁柱端板连接中高强螺栓的螺母.将高强螺栓直接拧紧在螺纹孔上,可实现钢管柱-钢梁节点的单边连接,简化安装过程.采用有限元方法研究了带有内置H形钢的螺纹锚固单边螺栓端板连接钢管柱-钢梁节点的破坏模式和承载力,并分析了钢管柱柱壁厚度、内置加强H形钢翼缘厚度和高强螺栓直径对节点受力性能的影响.分析结果表明:内置H形钢翼缘板上螺栓孔内的螺纹增大了螺栓孔对高强螺栓的锚固,有效地避免节点发生螺栓拔出破坏;当螺纹所在钢板的厚度大于螺栓直径时,螺纹孔对高强螺栓能提供足够的锚固力,避免发生螺栓拔出破坏;节点破坏模式主要为钢梁端板破坏和高强螺栓破坏.     

新型全螺栓连接与普通全螺栓连接抗震性能比较研究

为研究新型单边全螺栓连接节点与普通全螺栓连接节点在破坏形态和抗震性能方面的异同,设计两个节点试验:一个为H形钢柱与H形钢梁采用新型单边全螺栓连接;一个为H形钢柱与H形钢梁采用普通全螺栓连接。通过对两组试件进行低周反复试验,对比研究新型单边全螺栓连接与普通全螺栓连接的破坏形态以及承载力、滞回性能、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能的异同。     

新型单边全螺栓连接螺栓抗拉承载力影响因素研究

新型单边全螺栓梁柱节点连接方式能够方便地将方形钢管柱与H型钢梁进行连接,其连接方式的不同也决定了其抗拉承载力的影响因素的不同。为了研究矩形钢管柱与H型钢梁采用新型单边全螺栓连接对螺栓极限抗拉承载力的影响,对15组方钢管试件进行螺栓群单向拉伸试验,并对贴板厚度、连接螺栓个数、管壁强度以及方钢管截面尺寸等影响因素进行了分析,为研究影响螺栓抗拉承载力的因素提供了可靠的试验理论依据。研究结果表明:管壁和贴板强度对螺栓抗拉极限承载力影响最大,贴板厚度影响相对较小,单个螺栓极限抗拉承载力将随着连接螺栓数增多而有所下降。     

方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点性能研究

研究了在循环荷载作用下,一种新型的方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点的破坏模式,以及构件对节点性能的影响。建立了节点的三维非线性有限元模型,以全尺寸梁柱连接节点拟静力试验数据进行了验证。通过参数分析,探讨了柱壁厚度、梁翼缘厚度和腹板削弱程度对新型节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能等性能指标的影响。结果表明:循环荷载作用下新型节点滞回曲线呈"梭形"且较饱满,不同参数的节点均具有良好的耗能能力。通过增加柱壁厚度,节点的极限承载力和初始转动刚度增加。但柱壁厚度超过14mm时,单向螺栓和T形件成为节点失效的控制因素;梁不是这种新型节点的薄弱部位,对梁翼缘和腹板进行合理开孔削弱,节点的滞回性能、极限承载、刚度和耗能能力均无显著降低。     

新型单边全螺栓节点与普通全螺栓节点抗震性能研究北大核心CSCD

采用新型单边全螺栓连接的方形钢管柱与H型钢梁节点具有抗震性能好、安装方便的优点。设计两个节点试件:采用普通全螺栓连接的H型钢柱与H型钢梁节点及采用新型单边全螺栓连接的H型钢柱与H型钢梁节点。通过对两组试件进行低周反复试验,对比研究新型单边全螺栓节点与普通全螺栓节点的破坏形态以及承载力、滞回性能、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能的异同,结果表明:两组试件在破坏形态以及以上所有抗震性能方面基本接近,说明采用本课题组提出的新型单边全螺栓连接在研究方面可采用普通全螺栓连接的相关方法和理论。     

新型单边全螺栓节点与普通全螺栓节点抗震性能研究

采用新型单边全螺栓连接的方形钢管柱与H型钢梁节点具有抗震性能好、安装方便的优点。设计两个节点试件:采用普通全螺栓连接的H型钢柱与H型钢梁节点及采用新型单边全螺栓连接的H型钢柱与H型钢梁节点。通过对两组试件进行低周反复试验,对比研究新型单边全螺栓节点与普通全螺栓节点的破坏形态以及承载力、滞回性能、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能的异同,结果表明:两组试件在破坏形态以及以上所有抗震性能方面基本接近,说明采用本课题组提出的新型单边全螺栓连接在研究方面可采用普通全螺栓连接的相关方法和理论。     

方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点性能研究

研究了在循环荷载作用下,一种新型的方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点的破坏模式,以及构件对节点性能的影响.建立了节点的三维非线性有限元模型,以全尺寸梁柱连接节点拟静力试验数据进行了验证.通过参数分析,探讨了柱壁厚度、梁翼缘厚度和腹板削弱程度对新型节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能等性能指标的影响.结果 表明:循环荷载...