新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點受力性能研究與應用.pdf

1、鋼結構建筑作為一種節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，具有抗震性能好、建設污染少、綜合造價低、施工周期短等優(yōu)點，符合住宅產業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著我國鋼產量的日益增加，以及施工工藝和信息化管理水平的逐步提升，發(fā)展裝配式鋼結構住宅逐漸成為我國住宅產業(yè)化進程中的重要方面。
　　在鋼結構體系中，梁柱連接節(jié)點是結構的重要組成部分，節(jié)點連接的強弱影響著結構的受力性能，同時節(jié)點的構造形式也直接影響結構的使用功能。方鋼管作為柱構件，在受力性能和建筑平面布置

2、的便利性上都優(yōu)于H型鋼柱，然而由于受到截面形式上的限制，在與H型鋼梁連接時所采用的節(jié)點構造往往出現凸出墻面、占用建筑使用空間和影響美觀等問題。因此，為完善方管柱與H型鋼梁的節(jié)點連接形式，滿足裝配式鋼結構住宅的發(fā)展要求，本文提出了一種新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點。
　　為了研究新型節(jié)點的受力性能，本文共設計5個新型方管柱與H型鋼梁下貫上環(huán)隔板式節(jié)點試件，并進行低周反復試驗。通過對試驗現象進行分析，明確新型節(jié)點的傳力機制和破

3、壞機理，并根據實測的節(jié)點滯回曲線，確定節(jié)點的承載能力、延性和耗能能力等抗震性能指標。試驗結果表明，采用下貫上環(huán)隔板式連接的新型方管柱與H型鋼梁節(jié)點在破壞前鋼梁翼緣均出現了明顯的塑性變形，而鋼柱并未發(fā)現有明顯變形，充分證明了該類新型節(jié)點的設計符合“強柱弱梁，強連接弱構件”的原則;5個節(jié)點試件的滯回曲線都非常飽滿，說明新型節(jié)點具有良好的耗能能力。
　　采用有限元分析軟件ANSYS對5個節(jié)點試件進行模擬分析，得到各試件的破壞形態(tài)、滯回性

4、能、極限荷載以及應力分布等分析結果，并與試驗結果進行對比，結果表明，有限元模擬結果與試驗數據吻合較好。通過分析鋼梁翼緣、外環(huán)板和貫通隔板的應力分布情況，證明了在過焊孔位置以及柱子轉角處容易出現應力集中，因此在實際工程中應保證這些位置的焊縫質量，避免節(jié)點發(fā)生脆性破壞;有限元分析中由于未考慮焊縫的影響，因此能加載至節(jié)點域塑性充分發(fā)展，在加載后期明顯地體現出了懸臂梁段采用T型鋼加強連接件能增強節(jié)點域的抗剪承載力，提高梁柱連接的受力性能;