【摘 要】
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钢框架节点对保证钢框架的强度稳定和变形都有着直接的影响。为提升钢框架结构的整体性能,研究重点对栓焊连接梁柱节点和外包式柱脚节点,采用有限元分析法分析节点的力学性能和构造对节点的影响,然后将节点传力特性简化为相关参数代入到杆单元钢框架整体模型,分析节点对整体结构的影响。文中主要结论如下:栓焊连接梁柱节点应力集中程度比全焊连接应力集中程度小,全焊连接节点的转角刚度比栓焊刚接的大。关于梁端翼缘构造方面,
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钢框架节点对保证钢框架的强度稳定和变形都有着直接的影响。为提升钢框架结构的整体性能,研究重点对栓焊连接梁柱节点和外包式柱脚节点,采用有限元分析法分析节点的力学性能和构造对节点的影响,然后将节点传力特性简化为相关参数代入到杆单元钢框架整体模型,分析节点对整体结构的影响。文中主要结论如下:栓焊连接梁柱节点应力集中程度比全焊连接应力集中程度小,全焊连接节点的转角刚度比栓焊刚接的大。关于梁端翼缘构造方面,加强型构造是最有利于提高节点的承载能力和抗震耗能能力,其次是梁端翼缘加强一削弱型构造,最后是梁端翼缘削弱型构造。在分析腹板螺栓端距对节点影响时,发现端距在2.5d0至4d0时最不利于连接板上应力分布,因此螺栓端距应尽量避开这段区域。改变连接板的强度对节点承载力和连接板上的应力均匀分布情况影响很大,故在相同尺寸连接板应选择不低于钢柱强度的钢材。外包式柱脚抗震性能和转角刚度大于外露式柱脚。外露式柱脚在无轴力的情况下,抗弯承载力有削弱。外包式柱脚的底板长度会影响节点的极限承载力和底板应力分布。底板长度在980mm时,节点承载力和耗能能力提升最明显。外包式柱脚的水平加劲肋宽厚比对节点的承载力和抗震能力没有太大影响,仅为防止局部屈服,故其宽厚比可以选择规范中的最大值。栓钉长度对发挥钢筋混凝土柱的抗弯作用有重要影响,在栓钉长度为120mm时,外包式柱脚可以获得较好的抗震能力和承载能力。根据抗震规范反应谱法来分析不同构造的节点对钢框架整体性能的影响结果,发现栓焊刚接梁柱节点比全焊刚接梁柱节点更适合在不规则的钢框架建筑中使用,而外包式柱脚不太适合在高宽比较小的不规则建筑中使用。图86表14 参76
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