圆钢管框架柱分离式套筒节点的破坏模式及构造设计研究

圆钢管框架柱分离式套筒节点是一种新型节点形式,在对其进行有限元分析和改进的基础上,通过试验研究该新型分离式套筒节点在地震作用下的破坏形式,并得出该种新型节点的构造措施。从试验中可以观测到,新型节点试件的破坏形式基本一致,随着试验的进行,试件的破坏过程均为翼缘鼓曲变形、形成塑性铰、翼缘撕裂,且试件都在钢梁翼缘加宽处发生严重撕裂,其他地方无明显破坏。说明圆钢管框架柱分离式套筒节点具有良好的抗震性能,满足结构抗震"强连接,弱构件"的设计原则。对该节点套筒与柱的连接、套筒与钢梁的连接、翼缘加宽形式等方面提出构造设计建议。

新型圆钢管柱-钢梁分离式套筒节点承载力有限元分析及设计建议

传统外环板式节点既不经济又不美观,不利于钢管柱在工程中推广应用。课题组提出了新型分离式套筒节点,能很好的避免传统外环板式节点的以上问题,在地震频发的云南山区农村该种小截面圆管柱节点具有较好的应用前景。本文对不同套筒尺寸的新型分离式套筒节点进行有限元分析,通过对比极限荷载,得到套筒厚度、高度对节点承载力的影响。结合有限元分析结果,得到新型节点的套筒尺寸设计公式,并给出常用圆钢管柱尺寸下的套筒参数建议值。

分离式圆钢管柱套筒节点与外环板节点的抗震性能试验对比研究

为了研究分离式圆钢管柱套筒节点的抗震性能,对分离式套筒节点和外环板节点进行了抗震对比试验研究,主要对试件节点破坏现象和节点的滞回曲线、刚度退化、极限承载力和延性等受力性能特征进行了对比,分析其抗震性能和变形能力。试验结果表明:新型分离式套筒节点与柱的连接更紧密,能够保证节点核心区的受力,满足“强节点,弱构件”的设计原则;套筒厚度从8 mm增加到10 mm时,能较大幅度提升节点的力学性能;当套筒厚度和外环板厚度都为10 mm时,套筒节点的抗震性能略优于外环板节点。

外套筒钢管柱-H型钢梁节点研究分析

在钢结构框架结构中,常用的柱子截面形式分别有如下几种:钢管混凝土柱子,箱型柱,圆管柱及H型钢柱,在实际施工中我们常用H型钢作为框架梁。竖向受力构件常常采用H型钢作为竖向受力构件,而在日本,美国等国家钢结构发展的比较成熟。框架结构钢结构住宅多柱子截面多采用箱型和圆形。其中圆形截面是运用最多的一中截面柱,同其余截面相比具有非常多的优势,圆形截面属于多轴对称,通过圆心的轴线上各方向的惯性矩均相同,两个方向的截面模量均很大,且在制作和安装上都有明显的优势,节省钢材和方便施工等优点。本文针对新型钢柱——H型钢梁节点进行有限元建模分析,对这种新式节点进行建模分析研究和分析,通过改变外套筒的几何尺寸——考察不同套筒厚度下节点的抗震性能及力学性能的不同,从而得出合理套筒尺寸。并对各因素对节点性能的作用机制和影响范围进行讨论。