高强钢端板连接节点火灾下和火灾后初始刚度计算方法研究*
2021-12-11武念铎万展君
建筑结构 2021年23期
武念铎,万展君,许 诺,何 超,王 聪
(中国建筑第八工程局有限公司, 上海 200135)
0 引言
随着高性能钢的兴起,高强度钢作为高性能钢的一种,在国内外已得到较多应用[1-2]。然而,与普通钢类似,在火灾作用下,高强钢的强度和刚度随温度升高而显著降低[3-4],直接影响钢结构火灾时的承载安全性。另外,火灾后的钢结构可否继续安全使用,需要根据火灾后钢结构的承载性能确定。因此,研究钢结构在高温和过火冷却后的承载性能一直是建筑结构领域的热点课题之一。
梁柱端板连接节点是钢结构广泛采用的连接方式之一,由于高强钢强度更高,因此端板更薄,故节点的转动能力更强,有助于提高结构的延性。高温和过火冷却后,这类节点的力学性能直接影响结构整体的力学性能,因此,深入研究梁柱端板连接节点高温和过火冷却后的力学性能非常重要且必要[5]。
初始刚度是反映节点力学性能的重要指标,通常采用组件法计算节点的初始刚度。对于端板连接节点[6-7],将节点划分为①柱腹板受拉区组件、②柱腹板受压区组件、③柱腹板受剪区组件、④柱翼缘受弯区组件、⑤端板受弯区组件、⑥高强螺栓组件,分别计算各组件的刚度;随后,将各组件等效为弹簧,通过计算弹簧的刚度,并对弹簧进行串、并联组合,得到节点的刚度(图1)。对于柱翼缘受弯区组件和端板受弯区组件,常采用T型连接模拟其力学行为(图2)。

图1 组件法

图2 等效T型连接
目前,针对普通钢梁柱端板连接节点初始刚度计算方法的研究较多。……
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