H型鋼梁與圓管柱連接節(jié)點(diǎn)的受力性能研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)連接是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要問(wèn)題，許多鋼結(jié)構(gòu)的破壞都是從節(jié)點(diǎn)開(kāi)始的，一直以來(lái)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的研究都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱門(mén)課題。H型鋼梁與圓管柱連接節(jié)點(diǎn)是在多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)和特殊鋼結(jié)構(gòu)中采用的一種新型剛性連接節(jié)點(diǎn)形式，這種節(jié)點(diǎn)一般采用全焊接連接，結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，傳遞兩個(gè)方向主梁的彎矩和剪力，由于需滿足節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度條件，構(gòu)造上也一般做得剛度極大，加之焊接應(yīng)力的影響，因此，在節(jié)點(diǎn)區(qū)域必然會(huì)存在較大的應(yīng)力集中及分布不均勻現(xiàn)象，節(jié)點(diǎn)的抗震性能

2、也會(huì)變?nèi)酢Ｈ欢?，在?shí)際工程中，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析一般以應(yīng)力沿翼緣截面均勻分布為基本假定，在確定截面尺寸時(shí)，也以規(guī)范給出的應(yīng)力呈規(guī)律分布的公式為準(zhǔn)，按用于桿件受彎計(jì)算的彈性公式進(jìn)行計(jì)算。并且根據(jù)近年來(lái)對(duì)美國(guó)和日本等國(guó)相繼發(fā)生的地震震害的分析，許多建筑物的破壞是由于梁柱節(jié)點(diǎn)的脆性破壞引起的，而鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)脆性斷裂的原因，則往往起源于應(yīng)力集中的區(qū)域。盡管鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為具有良好的延性，被認(rèn)為是具有抗震性的最可靠的結(jié)構(gòu)形式。由于這幾次地震

3、中出現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)的脆性問(wèn)題，不得不讓人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)。因此，對(duì)該連接節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布、應(yīng)力集中等受力性能以及抗震性能研究就顯得尤為重要。 本文通過(guò)選用大型通用有限元軟件ANSYS對(duì)該連接節(jié)點(diǎn)的有限元計(jì)算分析，主要作了以下幾個(gè)研究工作： ①對(duì)按傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的該類(lèi)型節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)荷載下節(jié)點(diǎn)區(qū)的實(shí)際應(yīng)力分布進(jìn)行了研究，并對(duì)該類(lèi)型節(jié)點(diǎn)采用傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 ②對(duì)節(jié)點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)

4、荷載和反對(duì)稱(chēng)荷載作用下的受力性能進(jìn)行了研究。研究其應(yīng)力集中、應(yīng)力分布、三向拉應(yīng)力區(qū)以及破壞特征等，并初步對(duì)節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 ③對(duì)節(jié)點(diǎn)在無(wú)封板情況下的受力性能做了研究，并初步對(duì)無(wú)封板節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)與原節(jié)點(diǎn)相應(yīng)分析結(jié)果的對(duì)比分析，研究了封板對(duì)節(jié)點(diǎn)的受力及抗震性能的影響關(guān)系。 ④對(duì)多個(gè)不同圓弧半徑的該類(lèi)型節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中、抗震性能問(wèn)題進(jìn)行了研究，找出了圓弧半徑的改變對(duì)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中、抗震性能的影響關(guān)系，并通