钢结构装配式半刚性连接节点研究进展

钢框架装配式梁柱大多采用高强螺栓连接形式,其节点刚度介于刚接与铰接之间,属半刚性连接.基于国内外研究成果梳理了钢结构装配式半刚性连接节点的研究进展,从节点层面根据柱截面形式不同,讨论了开口截面柱与梁、闭口截面柱与梁的连接节点特性、构造特点及力学性能.从框架层面采用弹性及弹塑性分析方法,基于节点半刚性特征对框架结构进行了...     

基于半刚性连接胶合木框架的计算

胶合木框架梁柱一般采用外加钢板螺栓进行连接,其受力具有明显的半刚性特征。通过对胶合木框架梁柱两端施加转动弹簧,提出了一种基于半刚性连接胶合木结构分析模型;并在小挠度假设条件下,推导了胶合木结构半刚性连接框架梁柱单元在任意荷载作用下的杆端刚度矩阵和弯矩计算公式;通过SAP2000采用上述弹簧单元对中加三层胶合木楼进行了数值模拟。结果表明低层木结构在多遇地震作用时,结构尚处于弹性变形阶段,在木结构设计时结构层间位移不起控制作用,设计时结构变形可不考虑。     

钢框架梁柱半刚性节点在循环荷载作用下的试验研究

介绍了钢框架梁柱采用梁端外伸端板与柱翼缘之间高强螺栓连接的半刚性节点在循环往复荷载作用下的试验过程和结果。分析了 4种不同形式节点的承载能力和延性特征。依据试验结果 ,对半刚性节点提出了增加节点延性、防止脆性破坏的构造措施 ,为钢框架梁柱半刚性节点的设计提供了试验依据。     

多高层钢框架梁柱半刚性连接性能

对多高层钢结构框架梁柱半刚性连接的形式之一——外伸端板高强螺栓节点连接的受力性能及设计方法进行了介绍和分析,认为初始连接刚度仅与节点的构造形式有关,并总结了梁外伸端板厚度的计算方法.     

外伸端板半刚性节点在循环荷载作用下的研究

介绍了钢框架梁柱采用梁端外伸端板与柱翼缘之间高强螺栓连接的半刚性节点在循环往复荷载作用下的试验过程和结果 .分析了四种不同形式节点的承载能力和延性特征 .依据试验结果 ,对半刚性节点提出了增加节点延性、防止脆性破坏的构造措施 ,为钢框架梁柱半刚性节点的设计提供了试验依据 .     

外伸端板连接钢框架抗震性能试验研究

通过对外伸端板半刚性高强螺栓连接钢框架在低周往复荷载作用下的试验,研究该类型结构的破坏形态、变形性能、骨架曲线、延性等,分析了外伸端板半刚性高强螺栓连接钢框架的受力特点及抗震性能。     

钢框架梁柱弱轴连接节点力学模型研究

钢框架梁柱弱轴连接节点的力学性能具有明显的半刚性连接特性。基于小变形叠加原理,将梁柱弱轴连接节点的转角变形分解为弯矩作用引起的节点转角和节点域剪切变形引起的转角。采用虚功原理推导了梁柱弱轴连接节点在弯矩作用下的节点转角计算公式。同时,采用弹性力学方法推导了该类节点的节点域剪切变形引起的转角计算公式。通过节点的弯矩-转角关系,求得该类节点的转动刚度,并提出适合于结构分析的节点力学分析模型。算例结果表明,梁柱弱轴连接节点的半刚性大大降低了结构的抗侧刚度,在实际工程设计中不容忽视。     

梁柱弱轴端板螺栓连接刚度的试验研究

用外伸端板高强螺栓连接制作了4个足尺寸弱轴连接节点模型,通过节点单调加载受弯试验,对节点的受力特点、破坏形态以及端板厚度对其刚度的影响展开研究,得到了该节点的弯矩-转角关系。研究结果显示,外伸端板弱轴连接是一种典型的半刚性连接,具有良好的塑性和延性,初始刚度仅为相同构造情况下强轴连接刚度的30%~40%。     

钢框架结构半刚性连接节点失效模式控制的设计优化研究

以山东省某市QP2007-18号宗地项目为例,运用数值模拟方法,研究半刚性节点的失效模式,并对节点的梁柱结构进行设计优化。结果表明,设计的外伸端板半刚性连接节点的破坏形式为延性破坏,破坏时节点的端板先屈服,高强螺栓最后达到极限抗拉强度;增加钢梁和钢柱的刚度均可提高半刚性连接节点刚度,而提高钢梁的刚度则可增加半刚性连接节点的弯矩屈服荷载。     

新型梁柱双向连接节点受力性能分析

新型梁柱装配式刚性节点具有构造简单、安装方便等优点,按照等强设计方法设计了新型梁柱装配式强轴和弱轴双向连接节点基本试件。通过改变翼缘拼接板处螺栓数量、螺栓预拉力设计了2组试件,在考虑材料、几何以及接触状态三种非线性的基础上利用ABAQUS有限元软件对2组试件进行模拟分析,研究试件在循环往复荷载作用下的受力性能。     

钢板攻丝高强螺栓连接钢框架节点力学性能试验研究

对采用钢板攻丝高强螺栓连接的钢框架节点分别进行了高强螺栓拉伸及剪切试验、钢柱法兰连接节点静力及拟静力试验、梁柱半刚性连接静力试验.基于试验数据对节点连接的承载能力、失效模式以及刚度特征等关键问题进行了分析.研究结果表明:由自攻螺纹钢板及高强螺栓构成的连接形式具有良好的抗拉、抗剪性能,以螺杆断裂为最终破坏模式;钢柱法兰连...     

T形钢连接梁柱半刚性节点滞回性能试验研究及数值分析

为研究T形钢连接梁柱半刚性节点的滞回性能,对6个T形钢连接梁柱半刚性节点试件进行拟静力试验。分析梁高、螺栓直径、T形连接件尺寸、螺栓个数以及柱截面面积等参数对节点的受力过程、破坏模式、滞回性能、延性性能的影响。利用有限元软件ABAQUS对试验过程进行分析,将分析结果和试验结果进行对比并分析了误差产生的原因。研究结果表明:T形钢连接梁柱节点变形性能良好,节点的极限转角均超过0.03 rad,是典型的半刚性连接节点;节点延性性能良好,各节点位移延性系数均大于3;各试件的滞回曲线在加载后期呈Z形,节点耗能系数较小(与端板连接半刚性节点相比);T形连接件尺寸和连接柱及T形件的螺栓个数是影响节点初始刚度、承载力和变形能力的主要因素,梁高对节点性能的影响次之;有限元分析结果与试验结果基本吻合;采用考虑材料循环塑性特征的有限元分析模型可以很好地预测节点在循环荷载作用下的受力性能。     

多层多跨半刚性连接钢框架柱的计算长度

本文对常见的五种高强螺栓梁柱连接的连接刚度进行了计算分析,给出了正常使用荷载下横梁线刚度同节点刚度比值的取值范围。然后由文献的方法即可计算多层多跨半刚性连接钢框架柱的计算长度值。     

装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验与数值模拟

为研究不同螺栓强度等级对新型装配式半刚性混凝土梁柱节点抗震性能的影响,分别对螺栓等级为5.6级和8.8级的梁柱节点进行了足尺试验,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、割线刚度、等效黏滞阻尼系数等抗震性能指标,并基于ABAQUS有限元软件对现浇节点和5.6级螺栓连接的试验节点进行了数值模拟。结果表明:基于5.6级和8.8级螺栓连接的半刚性梁柱节点均具有良好的抗震性能和耗能能力,2组梁柱节点构件的刚度均随着位移等级的增加而逐渐降低,与5.6级螺栓连接的节点相比,8.8级螺栓连接的节点刚度退化速率较快,且正向加载下5.6级螺栓连接节点的极限承载力为8.8级螺栓连接节点的85.42%,负向加载下5.6级螺栓连接节点的极限承载力为8.8级螺栓连接节点的83.68%; 有限元模拟结果具有较高的准确性,能够很好地反映节点构件的抗震性能; 与现浇节点对比发现,现浇节点在耗能能力方面比试验节点好,但试验节点的极限承载力要优于现浇节点; 所得结论可为装配式半刚性梁柱结构的抗震设计提供依据,为新型装配式梁柱节点构件的发展及应用提供参考。     

钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点约束弯矩试验研究

钢梁与混凝土柱单剪板连接节点形式简单、施工方便。在单剪板节点结构设计中,通常把该类节点简化成铰接节点,认为其只传递剪力和轴力,忽略梁端弯矩的作用,从而高估了预埋件的承载能力,给结构留下了安全隐患。为了研究单剪板连接节点的受力性能,对3个不同螺栓布置的钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点进行了静力加载试验,研究了螺栓数量、螺栓直径等因素对试件破坏模式、荷载-挠度曲线和约束弯矩的影响。结果表明：钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点的约束弯矩随螺栓群惯性矩的增大而增大;试件的承载力和刚度受高强螺栓布置数量的影响较大,受螺栓直径的影响较小。在试验研究的基础上,建立了单剪板连接节点的受力简化模型,根据模型给出了约束弯矩计算方法和弹性阶段节点折算偏心距计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

带有盖板的H型钢梁柱弱轴连接节点试验及有限元分析北大核心CSCD

为研究H型钢梁柱的弱轴连接节点的性能,对有盖板的H型钢梁柱弱轴连接节点以及梁柱是否偏心节点进行了试验研究和有限元校核模拟,并对8组盖板参数不同的梁柱连接节点的受力性能进行有限元分析。研究结果表明:无偏心和偏心弱轴连接节点的试验现象分别为梁翼缘至腹板的开裂和悬臂梁段的平面外失稳;有限元的分析结果与试验结果吻合较好,能够正确反映节点的受力情况;盖板的高度能够一定程度地加强节点的初始转动刚度;盖板能够明显改善钢柱节点域的局部应力集中,加强节点的刚度,并提升柱的屈服承载力;偏心弱轴连接节点在有、无盖板的情况下可分别视作刚性连接节点和半刚性连接节点;盖板的设置能够显著地提升节点的转动刚度和耗能能力。     

端板连接普通螺栓群中和轴位置研究

以螺栓群偏心距和端板厚度为研究参数,对梁柱节点中端板连接在偏心拉力作用下（A组）和纯弯矩作用下（B组）的螺栓群进行了受拉性能试验研究。通过对破坏模式、螺栓群受力分布和中和轴偏移率的分析,研究了端板连接普通螺栓群中和轴位置变化的情况;对两组试验开展有限元分析,从荷载-位移曲线和节点抗拉性能两方面进行研究。结果表明：随着荷载逐渐增大,螺栓群中和轴不断向受压区移动;增大螺栓群偏心距可使螺栓力增大,且加快中和轴向受压区偏移;增加端板厚度能够减小螺栓力,并延缓中和轴向受压区偏移;现行偏心受拉和纯弯矩作用下普通螺栓端板连接的计算方法（或公式）较为保守,与试验结果相差较大。给出的端板连接螺栓力修正公式的计算结果与试验结果吻合良好。在保证结构安全的前提下,该修正公式计算结果更接近螺栓端板的实际受力状态,从而达到减小节点钢材用量和降低成本的目的。     

方钢管柱内套筒柱-柱螺栓拼接节点受力性能试验研究

对于方钢管柱-柱螺栓拼接节点,以内套筒作为连接件,以高强螺栓、单向螺栓和对穿螺栓作为紧固件。为研究节点在轴心和偏心压力作用下的受力特性、承载能力和破坏方式,对3组共8个拼接节点分别进行了静力破坏试验研究。试验结果表明:在轴压作用下,螺栓群共同分担外部荷载;在偏压作用下,节点的受弯能力可视为螺栓群和扛-撬作用贡献的线性叠加。基于此提出了节点设计公式。总体上,这两种节点形式安全可靠,但因存在螺栓滑移,适用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的连接。     

方钢管混凝土-钢梁半刚性节点抗弯性能分析

半刚性节点由于其优越的受力性能,得到国内外研究者的广泛关注。提出一种采用角钢连接的方钢管混凝土柱和钢梁的新型半刚性节点形式,并通过与欧洲规范EC 3对比,确定新型节点属于半刚性连接。提取节点螺栓群在不同参数下的剪力和弯矩,分析节点在荷载作用下承担弯矩和剪力的主要机制。通过分析,给出连接板处螺栓承担节点竖向剪力的百分比,以及角钢连接处螺栓承担弯矩的百分比。     

装配式钢筋混凝土梁柱构件连接技术研究

高强螺栓型钢连接节点是影响装配式混凝土梁柱节点抗震性能的关键连接部分。对高强螺栓型钢连接节点进行低周反复荷载试验以考察其受力特性,利用有限元软件ABAQUS建立数值分析模型并与试验结果进行验证对比,进而利用有限元模型进行参数分析,研究法兰板厚度、肋板长度、肋板厚度等参数对螺栓型钢连接节点的受力性能的影响,同时给出了针对这种连接节点的设计方法。