不锈钢栓焊连接梁柱节点的静力与抗震性能研究

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目前国内外学者主要对不锈钢材料和构件进行了相关试验研究,但针对不锈钢结构连接节点的相关试验和理论研究还相当匮乏。不锈钢材料属于非线性材料,在循环荷载作用下具有较好的应变硬化能力;不锈钢构件的抗滑移系数较低;同时目前可用于不锈钢构件螺栓连接的螺栓类型种类繁多等因素。为了研究这些因素对不锈钢栓焊连接节点承载性能的影响,本文进行相关试验研究与有限元分析,以掌握其受力性能。主要从以下四个方面进行研究分析:(1)通过有限元软件ABAQUS建立6个不同连接方式的不锈钢栓焊连接节点三维非线性模型,进行静力加载有限元分析,并通过与翼缘板厚度为14mm的不锈钢栓焊连接节点试件的静力加载试验结果进行对比,以验证有限元分析方法的适用性与准确性。(2)基于验证的三维非线性有限元模型,通过有限元软件ABAQUS建立21个不同参数的不锈钢栓焊连接节点模型,并对其进行单向加载有限元分析研究,以分析不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移系数、翼缘板厚度、不同构造形式对不锈钢栓焊连接节点的受力性能的影响。(3)通过5个不锈钢栓焊连接节点试件进行循环荷载试验研究,对比研究8.8级镀锌高强度螺栓、A4-70奥氏体不锈钢螺栓、A4-80奥氏体不锈钢螺栓以及剪切板是否进行三面围焊对不锈钢结构栓焊连接的滞回性能、延性特征、耗能能力和破坏模式的影响,以及对比研究不同材料相同节点类型的不锈钢栓焊连接节点与Q235栓焊连接节点和相同材料不同节点类型的不锈钢栓焊连接节点与端板连接节点的滞回性能、延性特征、耗能能力和破坏模式的影响。同时,对不锈钢栓焊连接节点单向加载与循环加载试验结果进行对比,以分析在循环荷载作用下不锈钢材料对栓焊连接节点承载性能的影响。(4)针对试验中测试的5个不锈钢栓焊连接节点试件,通过有限元软件ABAQUS建立三维非线性有限元模型,并进行有限元分析,以验证三维非线性有限元模型的准确性,从而为不锈钢栓焊连接节点有限元分析计算提供准确性依据,为不锈钢栓焊连接节点的应用推广提供一定的参考。
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