钢框架梁柱节点连接方式的介绍与分析
钢结构梁柱连接节点研究综述
钢结构梁柱连接节点研究综述
钢结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式，梁柱连接节点是钢结构中至关重要的组成部分。
本文将针对钢结构梁柱连接节点进行研究综述，包括节点类型、设计方法和研究进展等方面。
钢结构梁柱连接节点的类型可以分为刚性节点和半刚性节点两种。
刚性节点是指连接点在受力时可以保持相对刚性，不发生变形；而半刚性节点则允许一定程度的变形。
刚性节点常用于对轴向力和剪力承载能力要求较高的场合，而半刚性节点则适用于对变位能力和耐震要求较高的场合。
钢结构梁柱连接节点的设计方法主要包括强度设计和变位设计两个方面。
强度设计是指根据节点在受力时的强度要求，确定节点构造的尺寸和形式；而变位设计则是根据节点在受力时的变位要求，确定节点构造的刚度和延性。
强度设计常用的方法有刚度法、刚塑性法和塑铰法等；而变位设计常用的方法有刚度-延性匹配法和能量法等。
钢结构梁柱连接节点的研究进展主要包括以下几个方面。
传统的节点设计方法已经逐渐不能满足高层建筑和大跨度结构的需求，因此需要开展更为精细化的节点设计研究。
随着结构性能设计的提出，节点的设计不仅要考虑强度和变位，还要考虑耐久性、可维修性和可拆卸性等方面的要求。
由于连接节点在结构中的重要性，一些新型的连接节点形式也得到了广泛研究，如刚性连接剪力墙、混凝土牵引锚固节点和复合式节点等。
随着计算机技术的发展，使用有限元软件对节点进行数值模拟分析也成为节点研究的重要方法。
钢结构梁柱连接工艺
钢结构梁柱连接工艺简介钢结构梁柱连接是钢结构建筑中非常重要的一环。
连接的质量和可靠性直接关系到建筑的稳定和安全性。
本文将介绍钢结构梁柱连接的一些常见工艺和注意事项。
工艺介绍1. 焊接连接：常用的钢结构连接方式之一是焊接。
焊接连接可分为手工焊接和机器焊接两种方式。
手工焊接需要熟练的操作技巧和经验，而机器焊接则可以提高连接的质量和效率。
2. 螺栓连接：螺栓连接是一种常见且可更换的连接方式。
螺栓连接适用于需要拆卸和改造的钢结构，如机械设备支撑架等。
螺栓连接的优点是方便拆卸和更换，但需要注意螺栓的材质和紧固力。
3. 锚固连接：锚固连接适用于需要固定在地基或混凝土结构上的钢结构。
通过将螺栓或锚固件固定在地基或混凝土中，可以增强梁柱连接的稳定性和可靠性。
注意事项1. 材料选择：在选择连接材料时，需要考虑其强度、耐腐蚀性和可靠性。
选用高质量的钢材和连接件可以确保连接的稳定性和安全性。
2. 焊接技术：对于焊接连接，需要合理选择焊接技术和焊接材料。
焊接接头的质量和焊缝的强度直接影响连接的可靠性。
因此，在焊接过程中，需要控制好焊接温度、焊接速度和焊接质量。
3. 质量检测：连接的质量和可靠性需要通过质量检测来确保。
常用的检测方法包括超声波检测、X射线检测和磁粉检测等。
通过这些检测方法，可以发现潜在的缺陷和问题，并及时采取修复措施。
总结钢结构梁柱连接工艺对于钢结构建筑的稳定性和安全性至关重要。
通过选择合适的连接方式、控制好连接质量和进行质量检测，可以确保连接的可靠性和耐久性。
在实际应用中，还需要根据具体情况和要求选择最佳的连接工艺。
钢架梁柱节点连接方法
钢架梁柱节点连接方法
钢架梁柱节点连接方法是钢结构建筑中非常重要的一部分。
在钢架梁柱的节点连接中，有很多种连接方法，其中比较常用的包括焊接连接、螺栓连接和销栓连接。
焊接连接是将梁柱的钢材通过熔化再凝固的方式，将两者连在一起。
这种连接方式的优点是连接强度高，但缺点是需要专业焊工进行操作，且如果焊接不够牢固，容易发生断裂等安全事故。
螺栓连接是通过螺栓将梁柱连接在一起，这种连接方式的优点是安装方便，可以进行拆卸和更换，但缺点是连接强度相对较低。
销栓连接则是通过销栓将梁柱连接在一起，这种连接方式的优点是便于安装和拆卸，但缺点是连接强度较低，容易出现松动等问题。
除了以上三种连接方法，还有一些其他的连接方式，如铆接连接、压接连接等。
在选择连接方式时，需要考虑梁柱的结构形式、负荷情况、安全性要求等因素，选择合适的连接方式，确保钢架梁柱连接的牢固和安全。
- 1 -。
框架柱钢筋的连接方式
框架柱钢筋的连接方式一、引言框架柱是建筑结构中重要的承重构件，其连接方式对于整个建筑的安全性和稳定性至关重要。
钢筋作为框架柱的主要构造材料，其连接方式的选择和设计直接影响着框架柱的受力性能和整体结构的稳定性。
二、焊接连接方式1. 简介焊接是一种常见的钢筋连接方式，其通过在钢筋接头处进行熔化和凝固，使钢筋形成连续的焊缝，从而实现钢筋的连接。
焊接连接方式具有连接强度高、刚度大、施工简便等优点。
2. 焊接连接的分类根据焊缝形式的不同，焊接连接可以分为对接焊、角焊、搭接焊等。
其中，对接焊是将两根钢筋端头对齐后进行焊接；角焊是将两根钢筋的端头形成一定的夹角后进行焊接；搭接焊则是将一根钢筋的端头搭接在另一根钢筋上，形成一定的重叠后进行焊接。
3. 焊接连接的优缺点焊接连接方式的优点是连接强度高、刚度大、施工简便；然而，焊接连接也存在一些缺点。
首先，焊接需要专门的焊接工艺和设备，增加了施工的难度和成本。
其次，焊接过程中产生的热量会使钢筋的组织结构发生变化，从而影响钢筋的力学性能。
此外，焊接连接也容易产生焊缝裂纹和缺陷，降低连接的可靠性。
三、机械连接方式1. 简介机械连接是通过机械的方式将钢筋连接在一起，常见的机械连接方式有螺纹连接、套筒连接和卡箍连接等。
机械连接方式具有连接可靠性高、施工方便、不会影响钢筋的力学性能等优点。
2. 螺纹连接螺纹连接是将两根钢筋的端头加工成螺纹形状，然后通过螺纹套筒或螺母将两根钢筋连接在一起。
螺纹连接具有连接可靠性高、适用于大直径钢筋等特点，但需要专门的螺纹加工设备和工艺。
3. 套筒连接套筒连接是将两根钢筋的端头套入一个套筒中，然后通过固定螺栓将套筒紧固在一起。
套筒连接具有连接可靠性高、适用于大直径钢筋和重要受力构件等特点，但需要专门的套筒和螺栓。
4. 卡箍连接卡箍连接是将两根钢筋的端头用卡箍夹紧在一起，从而实现钢筋的连接。
卡箍连接具有连接可靠性高、施工简便等特点，广泛应用于小直径钢筋和一般受力构件。
钢结构梁柱连接方法及工艺
钢结构梁柱连接方法及工艺概述钢结构梁柱连接是一种常用的连接方式，它在构建钢结构框架中起到至关重要的作用。
正确选择和实施合适的连接方法和工艺，对于确保钢结构的稳定性和安全性至关重要。
常用的连接方法以下是一些常用的钢结构梁柱连接方法：1. 焊接连接：通过焊接将梁和柱连接在一起。
焊接连接具有较强的连接强度和刚度，适用于需要承受大荷载和力矩的结构。
常见的焊接连接方式包括对接焊接、角焊接和角插焊接等。
2. 螺栓连接：通过螺栓将梁和柱连接在一起。
螺栓连接具有可拆卸和可调整的特点，适用于需要频繁拆卸和调整的结构。
常见的螺栓连接方式包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
3. 锚固膨胀连接：通过将膨胀螺栓或锚固膨胀管嵌入混凝土中，固定梁和柱的连接。
锚固膨胀连接适用于钢结构和混凝土结构的连接。
4. 榫卯连接：通过将梁和柱的端部设计成榫和卯榫，并采用木榫、钢榫等方式进行连接。
榫卯连接适用于一些需要保持传统木结构特点或需要较强装饰性的场合。
工艺要求在选择和实施钢结构梁柱连接工艺时，需要注意以下几点：1. 必须确保连接的强度和刚度满足设计要求，保证结构的安全性和稳定性。
2. 进行焊接连接时，要遵守焊接工艺规范，保证焊接质量。
焊接前应清理连接表面，确保无污染物和氧化物，以保证焊缝质量。
3. 进行螺栓连接时，要选择合适的螺栓材料和规格，并采取适当的预紧力，保证连接的可靠性。
4. 锚固膨胀连接需要钢筋混凝土配合，进行适当的锚固区域和混凝土强度计算，确保连接的牢固性。
总结钢结构梁柱连接方法及工艺对于保证钢结构的稳定性和安全性非常重要。
根据具体的需求和设计要求，可以选择合适的连接方法，并严格按照工艺要求实施连接。
在选择和实施过程中，应充分考虑结构的强度、刚度和耐久性等因素，以确保连接的可靠性和稳定性。
钢结构梁柱连接节点研究综述
钢结构梁柱连接节点研究综述钢结构梁柱连接节点是钢结构中最关键的部分之一，它直接影响着整个结构的安全性和稳定性。
近年来，钢结构梁柱连接节点的研究得到了广泛的关注和深入的探索。
本文对钢结构梁柱连接节点的研究进行综述，主要包括节点的分类、设计原则以及常见的连接方式等内容。
根据节点的形式和连接方式，钢结构梁柱连接节点可以分为刚性节点和半刚性节点。
刚性连接节点是指连接处具有较高的刚度和强度，能够完全传递梁柱之间的力和弯矩；半刚性连接节点是指连接处的刚度和强度较低，梁柱之间的力和弯矩会在节点处有一定的转移和分担。
根据节点的构造形式，可以将钢结构梁柱连接节点分为焊接节点、螺栓连接节点和高强螺纹连接节点等。
钢结构梁柱连接节点的设计原则主要包括力传递、刚度和变形、韧性和耐火性等方面。
力传递是指节点能够有效地将梁柱之间的力和弯矩传递到连接件上，通过合理的形状和尺寸设计，提高连接的刚度和强度。
刚度和变形是指节点在受力时的刚度和变形性能，合理的设计可以减小节点的变形，并保证节点的稳定性。
韧性和耐火性是指节点在发生弯曲变形或火灾时的抗力，合理的设计可以保证节点的可靠性和安全性。
在实际工程中，钢结构梁柱连接节点的研究和设计要考虑到多种因素。
需要根据结构的受力特点和节点的功能要求，选择合适的连接方式和连接件。
要考虑到材料的强度和刚度，以及节点的变形性能和韧性。
还需要考虑到节点的施工和维修要求，以及经济和可持续性等因素。
目前，钢结构梁柱连接节点的研究主要集中在以下几个方面。
一是节点的计算和分析方法研究，包括节点的力学行为、极限状态和耐久性分析等。
二是节点的试验和模拟研究，通过试验和模拟可以验证节点的性能和安全性。
三是节点的参数优化和设计方法研究，通过优化设计可以提高节点的性能和经济性。
四是节点连接件的研发和应用研究，通过研发新型连接件可以改进节点的性能和施工效率。
钢结构梁柱连接细节
钢结构梁柱连接细节钢结构梁柱连接是建筑工程中至关重要的一环。
恰当的梁柱连接细节设计可以确保整个建筑结构的稳定性和安全性。
本文将探讨钢结构梁柱连接的一些常见细节设计，并提供相应的建议。
1. 螺栓连接螺栓连接是钢结构梁柱常用的连接方式之一。
在进行螺栓连接时，需要注意以下几点：1.1 螺栓的选择：选择合适材质和规格的螺栓，确保其强度和耐腐蚀性能满足设计要求。
1.2 螺栓的预紧力：通过正确的螺栓预紧力控制，确保连接的刚度和强度。
1.3 螺栓的布置：在梁柱连接处合理布置螺栓，使连接点的力分布均匀，减小局部应力集中。
2. 焊接连接除了螺栓连接，钢结构梁柱也可以通过焊接进行连接。
在进行焊接连接时，应注意以下几点：2.1 焊接材料的选择：选择合适的焊接材料，确保焊接强度和可靠性。
2.2 焊接工艺的控制：严格按照焊接规范执行，避免焊接缺陷和组织性能不合格。
2.3 焊接缺口和变形的控制：通过合理的焊缝设计和加工，减小焊接缺口和变形的影响。
3. 剪力连接钢结构梁柱在承受剪力力作用时，需要进行剪力连接。
以下是一些常见的剪力连接方式：3.1 键连接：通过在梁柱连接处设置键来进行剪力连接，确保连接的刚度和稳定性。
3.2 高强度螺栓连接：采用高强度螺栓将梁柱牢固地连接在一起，抵抗剪力力的作用。
3.3 焊接连接：通过焊接将梁柱连接在一起，提供足够的剪切强度。
4. 防腐措施由于钢结构常处于恶劣的环境中，连接细节的防腐很重要。
以下是一些常用的防腐措施：4.1 防腐涂层：在连接处涂刷防腐涂层，形成保护膜，防止钢结构被腐蚀。
4.2 热浸锌处理：将梁柱连接部分进行热浸锌处理，形成锌层，提供优异的防腐保护。
4.3 不锈钢连接件：选择不锈钢连接件，提高连接部分的耐腐蚀性能。
钢结构梁柱连接细节设计是确保建筑结构安全的关键之一。
合理选择连接方式、严格控制施工质量、加强防腐措施，都是保证连接细节可靠性和耐久性的重要手段。
在实际工程中，应根据具体情况进行细节设计，并对连接进行定期检查和维护，以确保建筑结构的长期安全运行。
钢框架结构梁柱点连接设计方法分析(全文)
意节点板的厚度选择一定要合理，如果节点板太厚就会造成材料 的浪费，而且也不能充分的利用节点域的变形能力耗散地震能量； 如果节点板厚度不足，那么梁柱的连接虽然能进展相当大的塑性 变形但由于梁翼缘难以形成塑性，这就对节点的耗能能力造成了 限制。同时，如果节点域的塑性转动过大就会增加框架水平位移 的移动量，这样就对框架的整体受力产生不利的影响。因此在进 行钢框架结构梁柱点进行全焊连接设计时梁上下盖板边缘与柱 设计为对接焊缝连接，盖板与梁的连接设计为角焊缝，梁腹板与 柱连接通过钢板或角钢连接在一起，钢板或角钢与梁腹板设计为 角焊缝连接，钢板或角钢与柱设计为对接焊缝连接。在进行全焊 连接点设计时为幸免增加结构的刚度和接头部位的应力集中，应 根据“强节点、弱杆件”的原则适当加强节点，在不发生失稳的 情况下可适当的削弱梁，使塑性变形出现在梁上。为了减少结构 和焊接接头部位的应力集中，腹板上的工艺孔就平滑过渡，幸免 应力集中，有不减小腹板连接强度的条件下适当的加大工艺孔， 这样可方便在施工时的焊接处理从而提高焊接的质量。
3.4 栓焊混合连接 所谓栓焊混合连接主要指的是摩擦型高强度螺栓与焊缝形 成的混合连接，在进行这种形式的连接时，要注意焊缝的破坏强 度要高于高强度螺栓连接的抗滑极限强度且不能设计于需要难 处疲劳的连接中。在静力荷载作用下，摩擦型高强度螺栓可以和 侧角焊缝共同使用，而在直接承受动荷载作用的连接中则不能设
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腋，其目的在于能过加腋增加节点处截面的有效高度，从而迫使 塑性变形在梁腋区域外形成从而冲洗梁下翼缘处对接焊缝的应 力。梁腋可由 H 型钢或工字型钢切割而成，梁腋的腹板、翼缘 分别能过角焊缝、对接焊缝与梁柱焊接。
结束语：钢框架结构梁柱点的设计关系着整体结构的承载力 和质量，梁柱连接点是钢结构工程中的最薄弱部位，也是最重要 的部位，因此在进行设计时要法，同时还要注意新式节点在设 计中的应用，以此来保证钢结构工程的整体性能。
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: 1) 梁下翼缘与柱翼
验研究, 图( j) ~ ( m) 四种节点形式为专利节点[ 3, 4] 。 以上节 点 中, 仅 图 2 ( a) , ( m) 所 示 的 WU F -B 和 RW 节点形式与图 1 所示的 诺斯里奇 地震以前 的标准 节点做法类同, 即为翼缘焊接、 腹板栓接的 栓焊混合连 接, 但柱内在梁上、 下翼缘处加劲隔板的形 状与焊接方 式均有所改善, 梁上下 翼缘和 该处 的垫板 处理 及腹板 上的工艺孔 也均 有所 改进, 详见 图 3。其 他 节点 连接
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有些是全焊节点( 图( b) ~ ( e) , ( j) , ( k) ) , 有 些是籍助 T 形连接件( 图( i) ) 、 梁端板( 图( f) , ( g) ) 、 平 板连接件( 图 ( h) ) 、 L 形连接件 ( 图 2 ( l) ) 的 全栓 接节 点。全栓 接节 点连接方式在上、 下翼缘处梁腹板均不 设工艺孔, 避免 了因几何形状的不规则带来的应力集中。 图 2 的节点连接方式中有的在梁柱 节点连接处加 强了翼缘( 图( d) ) ; 有的离梁柱节点一定 距离后削弱梁 的翼缘, 即通常所说的狗骨式( dog - bone) ( 图 ( e) ) ; 有的 在梁柱连接节点处增设一对高度为梁截面全高的加强 侧板, 使梁与柱的连接成为夹心饼干式, 侧板将梁柱分 开, 梁翼缘与柱不接触, 从而改变了传统 的梁与柱翼缘 焊接的方式, 消 除了所 有其 他焊接 节点 中的三 轴应力 集中( 图( j) )
第 34 卷 第 6 期
建
接方式的介绍与分析
杨强跃
( 浙江杭萧钢构股份有限公司 310003)
郑
悦
310015)
( 浙江大学城市学院土木系
[ 提要] 通过介绍与分析美、 日两国在诺斯里奇和阪神地震后研究的钢框架梁柱节点连接方式与施工方法 , 总结出两国梁柱节点的改进措施虽不同, 但其目的都是为了避免地震时梁翼缘与柱翼缘焊接部位的开裂 , 并 提出了选择梁柱节点连接方式的设计建议, 供参考。 [ 关键词] 钢框架 梁柱节点 抗震性能 设计建议 T he retrofit research work on the design and construction of the steel frame beam -to -column connection, which w ere pract iced respectively in U. S. and Japan after the Northridge earthquake and the Hyogoken -Nanbu earthquake, is in troduced and analyzed. Although the improvem ent measures of two countries are different, t heir goals are to aviod the w elding spot crack on t he joint betw een the beam flanges and the column flanges under the seismic load. Som e reason able advices are presented for design reference. Keywords: steel frame; beam - colum n joints; seism ic resistance; design suggestion
[ 2]
位破坏模 式的 主要 原因 是: 1) 焊 缝存 在 的缺 陷, 如裂 缝、 欠焊、 熔化不足或不良、 夹渣及气孔, 由 于梁端腹板 下翼缘处工艺孔 偏小, 使下翼 缘焊 缝在施 焊时 实际上 中断; 2) 连接部位的钢材存在三向应力, 无 法形成侧向 收缩或剪切滑移, 以致 在没有 明显 屈服现 象下 就发生 脆性破坏; 3) 梁 柱节点 的高应 力区 集中在 梁翼 缘的坡 口焊缝 处; 4) 梁 翼 缘 焊 缝 的焊 接 衬 板 边 缘 缺 口效 应 焊接工艺所 需的衬 板与柱 翼缘 之间形 成的 人工 缝 的尖端处产生应力集中[ 2] ; 5) 在梁翼缘 对应位置的 工字形柱加劲肋厚度偏薄等。 ( 2) 节点连接方式的改进 美国在诺斯里 奇地 震发生 后, 由加 州结 构工 程师 协会( SEAOC) 、 应用 技术 研究会 ( AT C) 和 加州 大学地 震 工程研 究中 心( CU REe) 成立 了简称 为 SAC 的联合 机构, 由联邦突发事件管 理局( FEMA) 提供资 金, 主要 进行抗震性能较 好的梁 柱连 接节点 的研 究, SAC 的最 后研究成果建议已于 2000 年 6 月发布[ 3, 4 ] 。SAC 发布 的 FEMA 350 报告共提到梁柱 节点连接 改进的 方式有 十三种, 建议工 程师在 不同的 设计 条件中 自行 判断采 用, 其形式见 图 2, 其中 图( a) ~ ( i) 九 种节点 经过 了试
图 2 FEM A 350 报告中建议的十三种梁柱连接节点
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方钢管( BCP) 、 冷轧成型方钢管( BCR) 和热轧成形的方 钢管, 梁柱连接 节点通 常采 用内隔 板外 伸与梁 翼缘连 接的方式( 图 4) 。
横隔板外面和钢管柱焊接部位末端的梁腹 板范围位置 处。其影响因素 主要 有: 1) 工 艺孔 几何形 状的不 连续 性; 2) 梁翼缘端部工艺孔部分, 本来由梁腹 板负担的一 部分剪力由与之 相应 的梁翼 缘负 担了, 因 此在 梁腹板 附近的翼缘和隔 板处产 生了二 次弯 曲应力; 3) 由于产 生了二次弯曲应 力, 腹 板范围 上工 艺孔位 置处 的梁翼 缘内面变形增加, 外面的变形减小, 从而增 加了柱面及 隔板外面腹板范围位置上的变形[ 1] 。 ( 2) 节点连接方式的改进 鉴于上述情况, 1996 年 2 月 日本建筑 学会 修改的 建筑工程标准规范 JASS6( 钢结构工程) 及 钢结构工 程技术指针 的工厂制作篇中, 推荐了在工 厂焊接时不
缘焊 接 处, 焊 缝 与 柱 翼 缘 完
美国梁柱的标准节点
全断 开; 2 ) 断裂 从 衬 板 和 柱 交界处开始, 然后向柱翼缘母材扩展, 而 后撕下一部分 柱翼缘母材; 3) 焊缝熔合线处梁下翼缘裂 通; 4) 柱翼缘 开裂, 甚至扩展到柱的腹板内等。 研究分析的 结果表 明, 发 生上述 梁柱 节点连 接部
[ 3, 4]
槽的焊接 翼缘 不同, 开 槽腹 板 连 接不 受 弯扭 屈 曲; 同 时, 腹板开缝后将翼缘与腹板隔开, 减小了 节点处的地 震应力和应变梯 度; 此 连接使 垂直 焊缝与 水平 焊缝拉 开较长的距 离, 较大 地减小 了焊 接的残 余应 力。由于 该节点用 W36H( 相 当于 914mm 高) 型钢 梁 做的 试验 失 败, 因此 该节点 形式 只能用 于 W30( 相当于 762mm 高) 及以下的梁[ 3, 4] 。在美国已经有 140 项钢结构工程 采用了该节点形式, 总建筑面积超过 150 万 m 。 图 2( j) 侧板式节点由加州大学和圣地 亚哥大学进 行足尺循环荷载试验, 通过了试验验证, 并 由洛杉矶工 程研究机构与建 筑和 安全研 究所、 洛杉矶 县公 共建筑 研究所等美国国内公认的部门仔细审查 后通过。该节 点两块平行的侧 板提 高了节 点区 刚度, 通 过三 块板域 ( 两块侧板加柱腹板) 消除了对很难掌握的 节点板域变 形控制的依 赖。当需要 协调 尺寸时, 可采用 上下 盖板 解决梁柱 翼 缘宽 度差。 这 种节 点 的构 件 尺寸 不 受限 制, 柱可以是 H 型钢、 箱 形或十字 形。双轴采 用 该 节点用材较多, 若设计 成双 向刚接, 则施 工也较 复杂, 采用 H 型钢时, 另一个方向宜设计为铰接。 2 日本的钢框架梁柱节点连接 ( 1) 震害分析 由于日本主要采用方、 矩形柱, 而大多 是冷压成型
一、 引言 钢结构若设 计或施 工不 当, 特别 是钢 框架梁 柱节 点的连接构造处理不合理, 在发生强烈 地震时, 也将产 生较严重的震 害。1994 年 美国的诺 斯里 奇地震、 1995 年日本的阪神地震 后, 许多 国家 和地区, 主要 是美、 日 两国的专家学者对钢框架梁柱节点的抗震性能与破坏 机理做了广泛 的调查 和深 入的研 究, 并 做了大 量的试 验分析, 提出了多种抗震性能有所改进的节点做法。 二、 美、 日两国钢框架梁柱改进型节点的连接方式 由于美 国多 采用 H 型 钢柱, 日本 多采 用方、 矩形 钢管柱, 节点构造也有所不同, 故在地震 中表现出来的 梁柱节点破坏 特点也 不完 全相同, 震后 所采取 的改进 措施也各有特点。 1 美国的钢框架梁柱节点连接 ( 1) 震害分析 1994 年以前美国的 典型 梁柱 标 准 节 点 如 图 1 所 示, 在诺斯 里奇地 震中 观察到 的 梁柱节 点连接 破坏 大多发 生 在梁 的 下 翼 缘 处, 其 破 坏 模 式有
图3
梁上下翼缘处柱水平加劲肋和梁端工艺孔改进做法
设工艺孔或采用缓和工艺孔端点应力集中 的组装焊接 的改进型工艺孔, 如图 5 所示。
阪神地震中梁柱节点的破坏模式有[ 1, 2] : 1) 方钢管 柱与横隔板焊缝 处的 断裂; 2 ) 梁下 翼缘 与横隔 板焊接 处热影响区的断 裂; 3) 在工 艺孔范 围内 梁下翼 缘的断 裂; 4) 在工艺孔范围内横隔板的断裂。 震害调查发现, 由于工艺孔的存在, 引起了梁柱节 点在该区域的 集中变 形, 而 产生了 以工 艺孔端 点为起 点的梁翼缘的 脆性断 裂、 贯 通横隔 板的 脆性断 裂以及 熔深焊接部位 的断裂 等种 种破坏, 上述 震害在 震后的 试验中也得到了证实[ 1] 。在震后的试验 中测到梁柱节 点处梁翼缘断 面的梁 构件 轴向变 形分布 为: 当 有工艺 孔时, 梁翼缘外面的最大变形发生在断 面端部, 内面的 最大变形发生在工艺孔端点处; 当不设 工艺孔时, 梁翼 缘内面或外面 的变形 集中 均在端 部, 最 大变形 产生在 梁翼缘端部外面[ 1] 。根据试验中测到的 梁翼缘内外基 本变形分布, 采 用弹塑 性有 限元法 求得 梁翼缘 弯曲变 形和面内变形的关 系, 其结 果是: 当有工 艺孔 时, 弯曲 变形与面内变 形同向, 而且 在腹板 附近 均产生 较大的 变形; 当不设工艺孔时, 在梁翼缘宽度内 弯曲变形与面 内变形反向, 其绝对值比面内的变形小 很多, 但变形分 布均是中间小, 端部大。由此可以看出, 工艺孔的存在 使下述三个地方 出现 了变形 集中: 1 ) 工 艺孔底 端梁翼 缘处; 2) 直通横隔板和梁翼缘焊接部位的外端; 3) 直通