【摘要】：隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在我國的蓬勃發(fā)展，特別是方鋼管柱的生產(chǎn)技術(shù)提高，方鋼管柱正以其材料利用充分，便于造型等優(yōu)點，越來越多的應用在鋼框架結(jié)構(gòu)中,而節(jié)點的設(shè)計是實際工程中的一個重要課題。傳統(tǒng)的節(jié)點形式如隔板式施工復雜、成本高、焊接質(zhì)量難以保證。因此，有必要開發(fā)新型的節(jié)點形式以使方鋼管柱廣泛應用到實踐工程。 本文提出了一種新型節(jié)點形式：T型鋼連接的方鋼管柱-工字鋼梁節(jié)點，此節(jié)點具有傳力路徑簡單，施工方便等優(yōu)點。通過ABAQUS有限元分析與試驗相結(jié)合，研究了此新型節(jié)點的初始剛度、承載能力、抗震性能等特性。以此為背景，本文開展的主要工作： 利用有限元分析軟件建立新型節(jié)點的有限元模型，分析了典型節(jié)點在單調(diào)加載作用下的力學性能、應力分布與破壞形態(tài)；采用有限元分析軟件ABAQUS對節(jié)點在單調(diào)加載下的性能進行非線性有限元分析，討論了T型鋼連接件尺寸、梁柱尺寸等參數(shù)對節(jié)點性能的影響。通過以上分析結(jié)果確定此新型節(jié)點的類型，結(jié)果表明此T型鋼梁柱連接節(jié)點屬于半剛性節(jié)點。 在有限元分析的基礎(chǔ)上，對典型節(jié)點與加肋后節(jié)點共四個試件進行單調(diào)加載與往復加載下的試驗研究。單調(diào)加載下研究節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線、破壞模式和T型鋼連接件的變形，討論加勁肋對連接節(jié)點性能的影響，包括初始剛度、極限轉(zhuǎn)角以及極限破壞荷載等。往復加載下，研究此半剛性節(jié)點在地震作用下的抗震性能，分析此新型連接的滯回特性、破壞模式和T型鋼連接件的變形，討論加勁肋對連接的初始剛度、極限轉(zhuǎn)角、極限荷載以及連接的耗能系數(shù)（延性指標及能量耗散系數(shù)）以及節(jié)點域剪切變形的影響。 討論了節(jié)點的7種可能破壞模式并進行承載力計算，得到節(jié)點的理論承載力公式，并與試驗結(jié)果進行對比驗證。 為驗證以上有限元分析所得結(jié)果的可靠性，本文最后利用材性試驗得到的鋼材應力-應變帶入鋼材本構(gòu)模型中進行有限元分析。通過有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果的對比，，驗證有限元分析的可行性。最后總結(jié)試驗與有限元分析結(jié)果，給出此新型節(jié)點應用于工程實際的合理建議。
【圖文】：

圖 1.1 內(nèi)隔板式節(jié)點Fig. 1.1 connection with inner diaphragm外隔板節(jié)點又叫外環(huán)板式，這種節(jié)點梁翼緣與水平外隔板采用現(xiàn)場全融透坡口焊縫梁腹板與預設(shè)的連接件采用高強螺栓現(xiàn)場連接。外隔板式節(jié)點不影響混凝土的澆注可以簡化為剛接。但環(huán)板的尺寸較大，用鋼量較大，同時外隔板的存在也影響建筑空間使用，對于住宅建筑，還影響到墻體的施工。外隔板節(jié)點的構(gòu)造見圖 1.2 所示。

圖 1.1 內(nèi)隔板式節(jié)點Fig. 1.1 connection with inner diaphragm外隔板節(jié)點又叫外環(huán)板式，這種節(jié)點梁翼緣與水平外隔板采用現(xiàn)場全融透坡口焊縫連梁腹板與預設(shè)的連接件采用高強螺栓現(xiàn)場連接。外隔板式節(jié)點不影響混凝土的澆注，可以簡化為剛接。但環(huán)板的尺寸較大，用鋼量較大，同時外隔板的存在也影響建筑設(shè)空間使用，對于住宅建筑，還影響到墻體的施工。外隔板節(jié)點的構(gòu)造見圖 1.2 所示。
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU392

【引證文獻】

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1 楊應華;李浩;;方鋼管柱-H型鋼梁內(nèi)加勁式節(jié)點靜力性能研究[J];西安建筑科技大學學報(自然科學版);2017年01期

2 萬朝梅;;工字型鋼梁連接節(jié)點的開發(fā)與應用研究[J];工程建設(shè)與設(shè)計;2017年03期

3 張晗;;新型鋼結(jié)構(gòu)外套板式節(jié)點的研究與分析[J];江西建材;2016年20期

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1 張皓;李幗昌;楊志堅;;T型鋼連接的高強方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點有限元分析[A];第四屆全國工程結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定與加固修復研討會論文集[C];2015年

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1 封小飛;方鋼管混凝土柱—鋼梁T型鋼連接節(jié)點非線性有限元分析[D];湖南大學;2014年

本文編號：2557193