轻型钢框架梁柱连接点的抗震性能研究

• 作 者: 董桂红
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 轻型钢框架 梁柱节点 半刚性连接 刚性连接 抗震性能 循环荷载 有限元法

轻型钢结构具有质量轻，强度高，施工方便等特点，近年来在我国的运用已经越来越广，但是人们对轻型钢结构的研究还没有混凝土的多，尤其梁柱连接节点的性能研究。节点是钢结构中重要的传力部分，他们对整个结构起到了至关重要的作用，节点的性能同样直接影响结构整体的受力性能。目前关于轻型钢结构的研究，大多数集中在连接的强度和刚度上，关于抗震性能的研究还较少。本文主要研究了刚性和半刚性梁柱连接点在地震作用下的受力性能。主要工作如下几个方面：论文首先对轻型钢框架梁柱连接的类型特点进行了介绍，确定研究的类型为刚性和半刚性连接。在国内外学者的研究基础上，采用有限元分析方法同时考虑结构的非线性，通过有限元软件ABAQUS对刚性和半刚性梁柱连接点进行模拟，采用反复循环荷载进行加载，加载形式为位移控制。对刚性连接考虑无加腋板，加腋板50mm，加腋板60mm三种试件在同一荷载下的受力性能，加大荷载比较加腋尺寸对节点的影响。对于半刚性连接考虑同等荷载下，缩短加载面至节点距离对节点的影响，接着在节点连接板添加三角形加腋，加大荷载比较加腋对节点的影响。通过研究得出刚性连接设置加腋板有利于节点处的应力减小，加腋板承担大部分作用力，并且适当增加加腋板的尺寸应力减小的效果更加明显。半刚性连接在荷载加大时，滞回曲线有反S的现象，说明半刚性连接在大荷载作用下还是存在滑移现象。设置加腋后滞回曲线反S现象改善。添加节点板的加腋尺寸有利于半刚性节点的应力减小，但是梁端与连接板没有直接接触的部位应力减小不明显，说明构件之间整体工作能力没有刚性连接好，这种情况可以通过在两片C型梁之间施加点焊来改善。最后本文提出有关梁柱节点可以再进一步研究的问题和建议，供后人参考。