模块化钢框架模块间内套筒连接节点抗震性能试验研究

设计了3个足尺模块化钢框架模块间内套筒连接节点试件,针对节点试件的抗震性能开展了拟静力低周往复加载试验,研究了节点试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能、刚度退化、层间位移角和转动刚度等抗震性能指标,并对影响节点试件的抗震性能参数进行分析。研究结果表明:节点试件的滞回环呈梭形,且形状较为饱满,其具有较强的耗能能力;3个节点试件均出现明显的刚度退化现象且下降坡度平缓;3个节点试件的层间位移角分别为0.085 rad、0.082 rad和0.096 rad,节点试件均具有良好的转动能力和延性性能且满足节点抗震设计要求。试件破坏特征表明,在模块柱内梁的上、下翼缘对应位置设置内隔板对节点的抗震性能有显著改善作用。

螺栓-盖板式模块间节点受力性能研究

为研究螺栓-盖板式模块间节点的承载性能与耗能性能,考察不同节点构造、不同螺栓孔型、不同加载方式对节点受力的影响,设计9个足尺螺栓-盖板式模块间节点进行单调加载和往复加载试验,获得节点受力变形特征,分析节点承载力、转动刚度、延性等性能指标,建立节点精细化有限元模型,经试验验证后进行参数分析,根据节点受力特点,给出螺栓-盖板式模块间节点屈服弯矩简化计算方法并进行了验证。结果表明:梁翼缘断裂或焊缝撕裂为节点的承载力控制破坏模式;模块间中节点的承载力和刚度值近似为角节点的2倍;往复加载下的节点延性有较大削弱;提出的槽孔式螺栓-盖板式模块间节点具有良好的承载性能和稳定的耗能能力,改善了多模块间拼接时的误差敏感性;提出的螺栓-盖板式模块间节点屈服弯矩简化计算方法,能够准确计算该类模块间节点的屈服弯矩。

模块化建筑钢结构模块间新型节点及其承载性能

提出了一种模块化建筑钢结构模块间螺栓-抗剪键节点,并分析了其受力性能。该节点的构造形式一方面实现了竖向承载与水平承载方式的分离,便于节点进行设计和分析;另一方面使得模块间连接操作在室内就可以完成,适用于多种安装位置。通过理论分析得到了双模块连接节点抗拉承载力、抗剪承载力和抗弯承载力的计算方法。使用ABAQUS建立该节点的有限元模型并进行数值模拟,验证节点承载力计算方法的有效性。通过对比双模块连接节点和四模块连接节点的数值模拟结果,说明了共用连接板对节点受力性能影响较小,从而证明双模块连接节点的承载力计算方法也适用于其他多模块连接节点。

装配式模块化钢框架模块间拼接节点受力性能研究

提出一种新型装配式模块化钢框架模块间拼接节点,各模块通过水平连接板与柱顶板采用单向高强螺栓连接,以期实现模块间有效拼接,该节点连接刚度大,安装效率高。采用ANSYS软件建立有限元数值计算模型,研究了不同参数条件下装配式模块化钢框架模块间拼接节点的受力性能,开展了静力和拟静力荷载作用下的力学性能分析,分析了节点参数对模块间拼接节点的承载能力、滞回性能、耗能等性能影响。研究结果表明:设置内隔板可有效提高模块间拼接节点的承载能力和抗震性能;增加水平连接板厚度对模块间拼接节点的承载能力、抗震性能影响不明显,但可改善模块间拼接节点水平连接板处的应力分布,建议水平连接板厚度应大于柱壁厚度2~4 mm;单向高强螺栓的孔径对节点承载力有较大影响,建议单向高强螺栓直径不宜大于水平连接板厚度的2倍。