双节点板式K形外置钢支撑-方钢管柱连接节点力学性能的有限元分析
2021-12-29李帼昌聂金乾杨志坚邱增美
沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2021年6期
李帼昌,聂金乾,杨志坚,邱增美
(沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳 110168)
钢材具有强度高、塑性韧性好等优点,被广泛应用于多、高层建筑和工业建筑领域[1-2]。与普通钢框架结构体系相比,钢框架-支撑结构体系作为一种双重抗侧力体系,其抗侧刚度更大、抗震性能更好。但由于支撑的存在,经常会影响钢框架-支撑结构体系房屋建筑立面设计、门窗布置等[3]。为了避免支撑对门窗洞口布置的影响,李帼昌等[4]提出了一种新型钢框架支撑结构形式,即外置支撑-钢框架结构体系。
节点的性能对钢框架-支撑结构体系的受力性能有重要影响,研究发现,在地震作用下,连接节点的破坏可能会导致框架结构倒塌[5]。因此节点的抗震性能和破坏模式越来越受到各国学者重视,节点的构造与计算理论逐渐丰富起来[6]。J.Vesecky[7]通过试验研究了几何尺寸和螺栓数量对节点板连接节点极限承载力的影响;Q.Sun[8]通过试验与有限元结合的方法对KK型管板节点进行研究,并建立了KK型管板节点极限承载力的计算公式;谢思昱等[9]提出了两种提高带支撑节点板钢框架梁柱节点的力学性能的方法;K.A.Skalomenos等[10]通过试验得出支撑节点板连接节点的抗震性能与节点板的断裂能力密切相关;王孟鸿等[11]通过有限元分析的方法研究了节点板厚度、加载方向等参数对K形管板节点受力性能的影响。
传统的钢结构节点多为焊接节点,因其需要进行现场焊接,大大降低了施工效率,同时现场焊接受到环境和作业条件的影响,焊缝的质量难以保证。……
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