钢结构模块新型自锁-可解锁式连接节点的抗拉研究

为提高建筑用钢结构模块的施工效率、实现模块单元的快捷装配与拆卸,提出一种新型自锁-可解锁式连接节点方法,用Abaqus数值模拟软件建立了节点的精细化与半精细化有限元模型,探究了摩擦因数对节点抗拉承载性能的影响。选取上限位板厚度、下限位板厚度和上部滑块宽度为关键参数进行有限元模拟,研究各参数对节点抗拉承载力及破坏模式的影响。最后与实际节点抗拉承载力进行对比。结果表明:当摩擦因数为0.3时,新型节点承受最大拉力为1345.49 kN,较角件旋转式连接节点提升约为152%。节点抗拉承载力受上部滑块宽度影响较大,受上限位板厚度与下限位板厚度影响相对小。当上、下限位板厚度均为25mm时,在10~12mm内增加上部滑块宽度可提升节点承载拉力。

新型钢结构模块自锁解锁式连接节点有限元分析

针对提出的新型钢结构模块自锁解锁式连接节点,通过ABAQUS有限元软件建立了节点精细化有限元模型,进行了节点在拉力作用下的静力性能分析。通过参数化分析研究了插头颈宽、旋转卡笋颈宽和转轴直径3个参数对节点破坏模式及抗拉承载力的影响规律,提出了节点设计的建议取值。结果表明:影响新型自锁解锁式连接节点的抗拉承载力的关键因素为转轴直径;在转轴直径不超过10 mm时,增大直径大小有利于提高节点屈服承载力。