混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的模型研究
2015-03-21叶志明石文龙
结构工程师 2015年4期
关键词:混凝土
黄 兴 叶志明 石文龙
(1.上海大学理学院力学系,上海200444;2.上海大学土木系,上海200072;3.上海大学应用数学与力学所,上海200072)
1 引言
半刚性组合节点具有施工方便、抗震性能好等优点,是影响整个钢框架结构性能关键因素之一。半刚性组合节点中,混凝土翼板与钢梁的组合作用大大地改善节点的受力性能。迄今为止,国内外学者对半刚性组合节点的研究比较多[1,2]但是对于混凝土翼板自身因素的变化对半刚性组合节点性能影响的研究较少[3]。
本文运用组件法和弹塑性理论提出了混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的计算公式,用于梁柱端板连接半刚性组合边节点刚性的判断和参数研究。
2 计算假定
在正负弯矩作用下,对于初始转动刚度的计算采用如下假定:
(1)钢梁与混凝土翼板受弯时均符合平截面假定;
(2)不考虑混凝土翼板的受拉作用;
(3)不考虑钢筋的受压作用;
(4)正弯矩作用下,边节点的转动中心位于混凝土翼板表面与柱翼缘交界位置;
(5)负弯矩作用下,边节点转动中心位于钢梁下翼缘底部。
3 节点转动刚度的确定
梁柱节点的初始转动刚度可用节点的弯矩-转角关系曲线表达式的一阶导数来表达[4],即

式中,Sj,ini为梁柱节点初始转动刚度;M为作用在节点上的弯矩;θ为梁柱节点转角。
依据的组件法的特点,节点的转动刚度Sj可由式(2)确定[5],即

式中,Sj为转动刚度;E为材料弹性模量;z为节点的转动力臂;ki为节点基本组件i的刚度系数;μ为刚度比 Sj,ini/Sj,μ 的值由式(3)确定,即……p>
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