鋼結(jié)構(gòu)建筑具有可裝配、綠色環(huán)保、輕質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),在工程中應(yīng)用較為廣泛,但鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)還存在焊縫多、施工難、抗震性能差等問題。本文在參考已有方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過分析節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn),對節(jié)點(diǎn)構(gòu)造做法提出改進(jìn)建議。運(yùn)用數(shù)值計(jì)算方法,研究在反復(fù)荷載作用下節(jié)點(diǎn)的破壞特征和抗震性能,進(jìn)一步探討了不同參數(shù)下各試件的破壞特征及抗震性能。本文主要工作和成果如下:（1）通過分析節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)及受力性能,并考慮現(xiàn)場施工方便,提出節(jié)點(diǎn)做法的改進(jìn)建議,將原節(jié)點(diǎn)由栓焊混合連接方式改為全螺栓連接,并對改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)滿足“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的抗震設(shè)計(jì)要求。（2）根據(jù)已有梁柱節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)試件的相關(guān)參數(shù)建立相應(yīng)數(shù)值計(jì)算模型,通過數(shù)值分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比分析,兩者計(jì)算結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。（3）建立改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)模型（BASE試件）,并對其破壞特征及抗震性能進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析不同軸壓比、方鋼管柱壁厚、螺栓預(yù)緊力和方鋼管鋼材屈服強(qiáng)度對改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果得出:BASE試件的滯回曲線... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原有方鋼管柱H型

2方鋼管柱-H型鋼梁螺栓連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及受力特點(diǎn)分析13（3）改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造做法改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)示意圖如圖2.2所示。改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)連接方式為全螺栓連接。節(jié)點(diǎn)由方鋼管柱、H型鋼梁、環(huán)板、隔板、短腹板、槽鋼連接件、蓋板和高強(qiáng)螺栓組成。在工廠制作時(shí)，將方鋼管柱、環(huán)板、隔板、短腹板焊接在一起，完成柱的組裝，如圖2.2（a）所示。再將H型鋼梁、槽鋼連接件、蓋板與柱的組裝部分匹配開孔，然后將各個(gè)部件運(yùn)輸至施工現(xiàn)�，F(xiàn)場施工時(shí)只需要將H型鋼梁上下翼緣與環(huán)板、隔板通過槽鋼連接件翼緣、蓋板采用8顆高強(qiáng)螺栓連接而成，H型梁腹板與短腹板通過槽鋼連接件腹板采用6顆高強(qiáng)螺栓連接而成。節(jié)點(diǎn)的整體裝配示意圖為2.2（b）所示。在實(shí)際施工過程中，改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)采用高強(qiáng)螺栓快速安裝，不僅提高了結(jié)構(gòu)的安裝效率，同時(shí)避免現(xiàn)場焊接施工，加快了施工進(jìn)度且施工質(zhì)量得到保證。（a）方鋼管柱組裝圖（b）方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)示意圖圖2.2改進(jìn)的方鋼管柱H型鋼梁節(jié)點(diǎn)組裝示意圖上述改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理為：H型鋼梁將彎矩和剪力通過螺栓傳遞給槽鋼連接件與蓋板，槽鋼連接件和蓋板又將彎矩和剪力分別傳給短腹板、環(huán)板和隔板，最后再傳遞給方鋼管柱。在正常使用狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)將H型鋼梁與方鋼管柱連接成具有足夠抗側(cè)剛度的框架。在地震荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)通過節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生非線性變形消耗地震輸入的能量，減小地震反應(yīng)，避免方鋼管柱與環(huán)板、隔板連接處以及節(jié)點(diǎn)連接部位發(fā)生脆性破壞。并且改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)具有足夠的抗剪承載力，滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)剪弱彎的抗震設(shè)計(jì)要求，在地震荷載作用下結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)破壞主要發(fā)生在環(huán)板處，震后只需更換構(gòu)件，便于震后建筑的修復(fù)。2.3.2改進(jìn)的方鋼管柱-H型

2方鋼管柱-H型鋼梁螺栓連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及受力特點(diǎn)分析13（3）改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造做法改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)示意圖如圖2.2所示。改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)連接方式為全螺栓連接。節(jié)點(diǎn)由方鋼管柱、H型鋼梁、環(huán)板、隔板、短腹板、槽鋼連接件、蓋板和高強(qiáng)螺栓組成。在工廠制作時(shí)，將方鋼管柱、環(huán)板、隔板、短腹板焊接在一起，完成柱的組裝，如圖2.2（a）所示。再將H型鋼梁、槽鋼連接件、蓋板與柱的組裝部分匹配開孔，然后將各個(gè)部件運(yùn)輸至施工現(xiàn)�，F(xiàn)場施工時(shí)只需要將H型鋼梁上下翼緣與環(huán)板、隔板通過槽鋼連接件翼緣、蓋板采用8顆高強(qiáng)螺栓連接而成，H型梁腹板與短腹板通過槽鋼連接件腹板采用6顆高強(qiáng)螺栓連接而成。節(jié)點(diǎn)的整體裝配示意圖為2.2（b）所示。在實(shí)際施工過程中，改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)采用高強(qiáng)螺栓快速安裝，不僅提高了結(jié)構(gòu)的安裝效率，同時(shí)避免現(xiàn)場焊接施工，加快了施工進(jìn)度且施工質(zhì)量得到保證。（a）方鋼管柱組裝圖（b）方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)示意圖圖2.2改進(jìn)的方鋼管柱H型鋼梁節(jié)點(diǎn)組裝示意圖上述改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理為：H型鋼梁將彎矩和剪力通過螺栓傳遞給槽鋼連接件與蓋板，槽鋼連接件和蓋板又將彎矩和剪力分別傳給短腹板、環(huán)板和隔板，最后再傳遞給方鋼管柱。在正常使用狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)將H型鋼梁與方鋼管柱連接成具有足夠抗側(cè)剛度的框架。在地震荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)通過節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生非線性變形消耗地震輸入的能量，減小地震反應(yīng)，避免方鋼管柱與環(huán)板、隔板連接處以及節(jié)點(diǎn)連接部位發(fā)生脆性破壞。并且改進(jìn)的方鋼管柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)具有足夠的抗剪承載力，滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)剪弱彎的抗震設(shè)計(jì)要求，在地震荷載作用下結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)破壞主要發(fā)生在環(huán)板處，震后只需更換構(gòu)件，便于震后建筑的修復(fù)。2.3.2改進(jìn)的方鋼管柱-H型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓鋼管柱-H型鋼梁鑄鋼環(huán)板連接節(jié)點(diǎn)雙向抗彎承載力研究[J]. 石冠洲,劉銘劼.  建筑科學(xué). 2020(03)
[2]方鋼管混凝土柱-H型鋼梁框架變梁異型節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究[J]. 許成祥,簡齊安,邱英偉,魯尤鋒.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(05)
[3]帶環(huán)梁的方鋼管約束鋼骨混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)滯回性能有限元分析[J]. 戴巖,聶少鋒,周天華.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(05)
[4]外加強(qiáng)環(huán)式H型鋼梁-方鋼管角柱節(jié)點(diǎn)抗震性能[J]. 牟犇,武夢龍,牟在根,王君昌.  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]修復(fù)后方鋼管柱與H型鋼梁全螺栓雙夾板連接節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 劉學(xué)春,崔小雄,張愛林,詹欣欣,徐路,商子軒.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(11)
[6]方鋼管柱內(nèi)套筒柱-柱螺栓拼接節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究[J]. 劉康,李國強(qiáng),孫建運(yùn),劉玉姝,陸燁,楊曉杰.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(10)
[7]外加強(qiáng)環(huán)不等高H型鋼梁-方鋼管柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 牟犇,井后凱,張春巍,王燕,王悅.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]往復(fù)荷載作用下T型鋼連接的方鋼管柱-工字鋼梁節(jié)點(diǎn)受力性能研究[J]. 李幗昌,劉明偉,楊志堅(jiān),于洪平.  工業(yè)建筑. 2018(06)
[9]方鋼管柱-H形鋼梁拼接外套筒式中節(jié)點(diǎn)靜力性能研究[J]. 夏軍武,祝華權(quán),張志雄,常鴻飛.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(07)
[10]帶內(nèi)隔板的方鋼管混凝土柱-翼緣削弱型鋼梁節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[J]. 史艷莉,毛文婧,黃秋秋,王文達(dá).  工程抗震與加固改造. 2017(02)

碩士論文
[1]新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點(diǎn)受力性能研究與應(yīng)用[D]. 林坤洪.東南大學(xué) 2016
[2]方鋼管柱H型鋼梁外套板式節(jié)點(diǎn)性能研究[D]. 姚開明.天津大學(xué) 2008



本文編號：3577180