装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点抗弯承载力及节点刚度研究

提出一种装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点,针对节点力学性能进行了理论分析和数值模拟研究,分析节点失效破坏模式,推导节点极限抗弯承载力及节点初始转动刚度计算公式,提出装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点弯矩-转角曲线计算方法.建立5个十字形节点有限元数值计算模型,运用ABAQUS有限元软件进行静力加载数值模拟,研究节点构造参数对节点力学性能影响.研究结果表明:柱宽厚比及外环板厚度对节点破坏模式有一定影响,柱宽厚比增大,节点承载力、初始转动刚度均增加,建议柱宽厚比控制在16~20;随外环板厚度增加,节点刚度有所增加,建议外环板厚度比梁翼缘厚度增加2 mm;节点弯矩-转角曲线理论计算值与数值计算值吻合较好,验证了节点弯矩-转角曲线理论计算方法的有效性.

装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点抗弯承载力研究

采用理论分析、数值模拟分析方法,针对装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点的构造参数变化对节点抗弯承载力影响开展研究,分别考虑节点外环板厚度、外环板宽度、外环板圆弧半径、外环板长度等参数对节点抗弯承载力的影响。研究结果表明:有限元数值计算结果与试验、理论分析结果较一致;外环板厚度对节点承载力有明显影响,随外环板厚度增加,节点抗弯承载力提高,延性有所降低,建议外环板厚度取值不宜小于梁翼缘厚度,但不应超过梁翼缘厚度2 mm;增加外环板宽度,对柱节点域有一定加强作用,将外环板宽度限定在合理范围有利于提高节点抗弯承载力;外环板长度对节点抗弯承载力影响不明显,建议外环板长度可满足高强螺栓孔距构造要求下限;圆弧半径对节点应力传递有较大影响,建议外环板圆弧半径与外环板宽度比值为4倍左右。