钢结构模块角件旋转式连接节点力学性能研究

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  设计并完成了6组角件旋转式模块单元连接节点静力试验,其中抗拉、抗剪、抗弯试验各2组,得到其相应的承载力和破坏模式。结果表明:抗拉试件主要发生旋转件底板剪切破坏,角件厚度有一定影响;抗剪试件最终发生旋转件螺杆破坏,角件厚度影响较大,不同方向的抗剪强度有一定差异,满足模块单元连接节点设计要求;不同角件厚度的抗弯刚度和承载力均较小,根据欧洲规范中节点刚度划分原则,判断出该节点为半刚性节点,偏于铰接节点的上限,设计中可按铰接节点考虑。
  利用ABAQUS有限元分析软件对角件旋转式模块单元连接节点建立精细化有限元模型进行分析,结果表明与试验结果吻合良好。基于节点破坏模式,选取角件板厚、抗剪方向及旋转件底板厚度等关键参数,对验证后的模型展开参数化分析研究各参数的影响规律。根据上述研究结果,结合理论推导,考虑影响节点传力性能的主要影响因素,通过对已有试验数据和分析数据的回归分析,提出了可应用于工程实际的节点刚度及承载力计算公式。优化角件旋转式模块单元连接节点,确定节点最优构造形式。
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