角件旋转式模块单元连接节点抗拉性能研究

针对角件旋转式模块单元连接节点,对2个试件进行了静力拉伸试验,研究了角件旋转式模块单元连接节点中角件及旋转件在节点受拉时的受力特性,及下角件顶板厚度对于节点抗拉承载力的影响。通过ABAQUS有限元软件建立节点抗拉模型,将有限元分析结果与试验数据进行对比,证明有限元分析的有效性,并通过参数化分析得到下角件顶板厚度对于节点抗拉承载力的影响。结果表明:角件旋转式模块单元连接节点具有较好的承载力和延性;影响节点承载力的重要因素是下角件顶板厚度,增加下角件顶板厚度有利于提高节点屈服承载力。

模块连接节点分析设计及其剪切性能试验研究

钢结构模块建筑是采用搭积木的方式连接而成的新型建筑形式,其中模块单元间连接节点是其关键部位.为了不影响模块单元完备的建筑功能及提高施工效率,本文提出了一种新型角件旋转式模块单元连接节点,操作简单,方便装卸.首先通过有限元分析该节点力学性能,得出该节点可按铰接进行简化设计,然后考虑不同剪切方向设计2组节点剪切试验,得到其剪切刚度及极限承载力,按照其荷载-位移曲线及传力模式,全过程可分为滑移前阶段、滑移阶段、剪切阶段、破坏阶段等4个阶段,节点最终发生角件翘曲破坏,结合试验结果,提出相应的模块单元间连接节点抗剪设计建议,为工程实践提供参考依据.

柱承重式钢结构模块建筑抗震性能试验研究

柱承重式钢结构模块建筑是将工厂预制完成的模块单元在现场进行拼接组装的一种新型结构体系,其建造方式及结构组成不同于传统钢结构,目前尚缺乏结构层次的抗震性能研究.本文基于角件旋转式单元间连接节点,完成了双层足尺柱承重式模块框架结构低周往复加载试验,得到了该结构的承载性能、破坏模式及应变分布.试验结果表明结构具有较好的滞回性能,当结构中下层模块框架在达到0.04 rad层间位移角时仍保持较高的承载能力,满足美国现行规范AISC 341-16中特殊抗弯框架的延性要求;下层框架地板梁右端最终发生贯通断裂破坏,而左端在盖板外翼缘上形成明显塑性铰;角件旋转式连接节点尽管出现一定程度的张开但可以有效地传递内力未发生破坏.当下层框架内部梁柱节点破坏后,继续进行推覆试验,单元间连接节点张开量随之增加,停止试验时承载力已超出结构发生破坏后的荷载,表明结构具有一定的残余承载性能,同时模块结构在单元内部节点发生破坏后连接区域处内力会重新分布,此时对于单元间连接节点性能应予以重视.