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《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)端板連接的有限元與試驗(yàn)分析_施剛》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第37卷第7期土木工程學(xué)報(bào)Vol137No172004年7月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJuly.2004門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)端板連接的有限元與試驗(yàn)分析施剛石永久王元清李少甫陳宏(清華大學(xué))摘要:結(jié)合門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中普遍應(yīng)用的端板連接方式,本文對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)和梁拼接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)和有限元分析,對(duì)外伸式端板連接的承載力和轉(zhuǎn)動(dòng)剛度特性進(jìn)行了研究,討論了我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于外伸式端板連接的設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題,同時(shí)給出了改進(jìn)建議,特別是提出了在建立鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)剛度分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)方面應(yīng)該注意的問(wèn)題。根據(jù)比較分析的結(jié)果,本文還提出了一種新的外伸式端板連接
2、螺栓拉力分布模型及相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法,試驗(yàn)證明,該方法在保證安全可靠的前提下,能夠更好地符合螺栓端板連接的實(shí)際受力狀態(tài),發(fā)揮螺栓和端板的承載能力。關(guān)鍵詞:端板連接;外伸式;節(jié)點(diǎn)剛度中圖分類(lèi)號(hào):TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-131X(2004)07-0006-07FINITEELEMENTANDEXPERIMENTALANALYSISONBOLTEDEND-PLATECONNECTIONSINSTEELPORTALFRAMESShiGangShiYongjiuWangYuanqingLiShaofuChenHong(TsinghuaUniversity)Ab
3、stract:Boltedend-plateconnectionsarebeingwidelyusedinsteelportalframes.Sometestsofcolumn-beamandbeam-beamend-plateconnectionsandthecorrespondingfiniteelementanalysis(FEA)arecarriedouttoanalyzetheirbearingcapacityandrotationalstiffnesscharacteristics.Thedesignmethodaboutextendedend-plat
4、econnectionsincurrentdesigncodeofourcountryisdiscussed,andthenecessaryimprovementsareproposed.Especially,someprecautionsabouttheclas-sificationcriterionofthejointstiffnessofnodeinsteelstructuresareemphasized.bycomparisonanalyses,Anewmodeloftheboltstensionforcedistributionandthecorrespo
5、ndingdesignmethodarepresented.Ithasbeenverifiedbyteststhattheactualstressoftheboltsandtheend-platecanbecalculatedbythismethodmoreaccuratelyandmobilizetheirbearingcapacitiesmoreefficientlywithsufficientsafetyandreliability.Keywords:end-plateconnection;extended;nodestiffness1概述111端板連接的形式
6、鋼結(jié)構(gòu)中的端板連接是利用構(gòu)件端部焊接端板與另一構(gòu)件的端板或柱翼緣連接的節(jié)點(diǎn)形式,通常有外伸式和平齊式兩種類(lèi)型(圖1)。圖1端板連接國(guó)內(nèi)外大量研究和實(shí)踐表明,在輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)Fig11End-plateconnections的抗彎連接中,端板連接最為經(jīng)濟(jì),它比通常的腹板-翼緣連接節(jié)省材料和緊固件,而且避免現(xiàn)場(chǎng)焊接,2002,門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)目前已成為廣泛應(yīng)用的抗彎連接形式。CECS102:[1]輕鋼規(guī)程)建議采用端板連接作為剛接節(jié)點(diǎn)的主要形式,梁柱連接可采用端板豎放、端板斜放、端板平收稿日期:2002-07-02教育部?jī)?yōu)秀青年教師資助計(jì)劃項(xiàng)目放
7、等形式(圖2)。第37卷第7期施剛等#門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)端板連接的有限元與試驗(yàn)分析#7#點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算,要求節(jié)點(diǎn)有足夠的剛度,但是實(shí)際[5]構(gòu)造可能達(dá)不到剛性連接的要求。如果節(jié)點(diǎn)的實(shí)際剛度達(dá)不到剛接節(jié)點(diǎn)的要求,將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的撓度和變形。尤其在門(mén)式剛架中,撓度和變形往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要考慮因素,有時(shí)甚至起控制作用。圖2門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)連接形式Fig12Connectionformsinlightweightsteelportalframes112端板連接的受力性能端板連接的受力性能通常用其彎矩-轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)描述,典型的節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)如圖3所示
