T型钢连接钢框架节点半刚性性能分析
装配式钢管内套筒-T型件梁柱节点力学性能分析
装配式钢管内套筒-T型件梁柱节点力学性能分析*摘要：为研究装配式钢框架钢管内套筒-T型件梁柱连接节点力学性能，通过改变内套筒厚度对节点进行有限元分析，对其极限承载力、荷载-位移滞回性能、耗能能力、破坏形态等进行深入研究。
结果表明：增大内套筒厚度，可以提高节点极限承载力和耗能能力，当内套筒厚度大于柱壁厚度2mm时，节点表现出良好的滞回性能；当内套筒厚度取值过大时，节点力学性能提升不明显；位移加载过程中，高强度对拉螺栓预拉力施加面的拉力值随内套筒厚度增大变化不明显。
关键词：装配式钢框架；钢管内套筒；T型件；梁柱节点；滞回性能1概述近年来，方钢管柱与H型钢梁连接而成的装配式钢框架结构体系已成为钢结构住宅的一个发展方向[1]，与H型钢柱相比，矩形方钢管柱截面惯性矩大、整体稳定性好，可以保证建筑结构室内环境的美观，方便后期装修。
目前方钢管柱与H型钢梁的连接方式主要是焊接连接，焊接增加了节点的脆性，同时施工速度慢，焊缝质量难以保证。
而采用装配式连接的钢结构与传统连接形式相比，可大量减少现场施焊工作量，有效避免焊接变形和残余应力，提高施工速度，实现安全、快捷、环保等施工建设目标。
目前方钢管柱的装配式拼接主要采用套筒连接，即预先在套筒、钢柱和钢梁等构件上留有高强螺栓孔，加工完毕的构件直接运至施工现场，通过高强螺栓进行组装，无需现场施焊，大大提高了施工速度和施工质量。
已有的梁柱节点拼接形式为外套筒连接，外套筒连接节点虽具有装配式节点的优点，但由于套筒在方钢管柱外侧，影响节点立面美观效果。
本文提出了方钢管内套筒-T型件连接的节点形式[2]，适用于低层和多层钢结构住宅，具有安装周期短、施工速度快的优点。
节点具体安装步骤如图1a和图1b，完成后的节点立面如图1c。
a—安装钢梁；b—安装上柱；c—节点立面。
图1钢管内套筒-T型件梁柱连接节点国内外学者针对方钢管柱H型钢梁节点的滞回性能开展了一些研究工作，李自林等对方钢管混凝土柱-H型钢全螺栓隔板贯通节点进行了抗震性能试验研究[3]，JWPark等对加强肋板方钢管梁柱节点的转角性能进行了试验研究[4]，EgorP.Popov等对方钢管柱在地震作用下的滞回性能和塑性能力进行研究[5]。
半刚性连接框架结构变形分析
对结构施加荷 载 ， 各框架 弯矩 图见 图 ２ 以六层 三跨为 例 ） （ 。
各框架侧移如表 １ 所示 。
范中都 已对半刚性节点有 明确的分 类 ， 允许 设计者在结构钢框架
设 计 中 明确 的考 虑 连 接 特 性 。但 由于 半 刚 性 节 点 工 作 特 性 的 复
杂性 ， 国规 范允许设计人员在有 明确的节点弯矩一转角关系时 我
。
由于半 刚性连接节点考虑 了内力重分配 ， 能充分发挥材 料强 ０４ｋ ｍ ２基 本 风 压 ｏ ＝０ ５ Ｎ ． Ｎ／ ， ） ０ ．０ｋ 度， 因此使设计更为经 济合理＿＇ 。钢框架 中采用半 刚性连接通 １ ２ Ｊ
３ 计 算结 果分析
常比刚接费用少 ， 施工简便 ， 与铰接 相 比， 有效减小 梁的高度 ， 能 增加建筑净空 。美国 、 欧洲 、 国、 英 澳大利 亚等国的钢结构设计规
图 １ 有 限元 分 析 模 型
构一的总高度为 ６００ｒ ｎ结构 顶点 位移限值 ［ 】 ０／１ ： ０ ｇ ， ｒ ｚ ＝６００５０ ｘ １
２ 半 刚性 框架单 元选取 及加载
１ ｍ； ２ｒ 结构二 的总高度为 １ ０ ， ｎ ２００ｍ 结构顶点位移限值为［ ＝ △］ 在有限元 分析 中， 梁柱均采用 Ｂａ ８ ｅｍ１８梁单 元。Ｂ ａ ８ ｅｍ１８三 １ ０ ／０ ＝２ ｉ； ２００ ５０ ４ｍｌ 结构三 的总 高度 为 １ ０ ｎ， ｌ ８０ ０ｍ ｌ结构 顶点位 维有限应变梁单元是建立在 Ｔｍｏｈｎ ｏ梁理论基 础上 的空 间梁 移限值 为［ ＝１ ０ ／０ ＝３ ｉ ｉ ｓｅｋ △］ ８０ ０５ ０ ６１ｍ。框架 结构在所采 用的节点 Ｔ 单元 ， 考虑杆件的剪切变形 和应 力硬化 ， 能够分析杆件的受弯 、 侧 刚度其水平位移均低于规范限值。
钢结构半刚性节点概述
刚性 ( sem i - rigid) ; 铰 接 ( pinned) 。美 国 容 许 应 力 设 计
(AS D ) 规 范 ( A IS C 11989 ) 同 上 ; 美 国 荷 载 抗 力 系 数 设 计 (LR F D ) 规 范 ( A ISC11994 ) 分 为 两 种 : 完 全 约 束 , FR 型 ( fully restra ined) ; 部分约束 , PR 型 (pa rtially restra ined) 。 PR
在历次地震 灾害 中 , 70%以上的钢结构 破坏都发 生在节 点连接
[2 ]
。钢结构的变形性能主要取决于节 点的连接 ,设计
施工与制作各个 环节 对此均 有影 响 。梁柱 连接 的发展 过程 为 : 普通螺栓连接 - 铆钉 连接 - 焊 接连 接 - 高强螺 栓连 接 。 高强螺栓在刚 度 、 抗 疲劳 、 施 工等方 面有 许多 优点 , 从 20 世 纪 60 年代 开始取 代铆钉 连接 , 目前最 常用的 连接方式 是焊 接连接和高强螺 栓连 接 。
( 3) B 样条模型 : 是将 M - θ r 实 验数 据分 成许多小组 , 每
一 组跨越 M 的一个小范围 。 然后用三次 B样曲线拟和每组数 据 , 同时保证交点处 各组数 据的一 阶和 二阶 导数是 连续 的 。 这种模型能有效地回 避负 刚度 问题 , 并能 极好地表 示非线性 的 M -θ r 特性 , 但需 大量 数据 。
序如 ANSYS, ABAQUS 等也被广泛的用来进行对半刚性节点
性能的研究 。
参 考 文献
[1 ] 陈绍蕃. 钢结构 [M ]. 北京 : 建筑工业出版社 , 2000. [2 ] 顾正维. 钢 结构半 刚性连 接的非 线性 分析 [D ]. 杭 州 : 浙 江大 学 , 2003. [ 3 ] Nki shi, W F Chen. Database of steel beam column connection s [D ]. S tructu re Engineer Report, Purdue U niversity, 1986. [4 ] 周学军 ,张祥龙 . 半刚性连接钢框 架稳定极限 承载力 试验研究 [ J ]. 济南大学学报 , 2005 ( 3) : 20 - 21. [5 ] 陈宏 , 施龙杰 ,王元清 . 钢结构半刚性节点的数值模拟与实验分 析 [ J ]. 中国矿业大学学报 , 2005 ( 1) : 30 - 31. [6 ] 郭兵 , 郭彦林 ,柳峰 . 焊接及螺栓连接钢框架的循环加载实验研 究 [ J ]. 建筑结构学报 , 2006 ( 4) : 20 - 21. [7 ] 郭兵 , 陈爱国 . 半刚性钢框架的 有限元分析及性 能探讨 [J ]. 建 筑结构学报 , 2001 ( 10 ) : 10 - 11.
钢框架半刚性连接整体性能的拟动力试验研究的开题报告
钢框架半刚性连接整体性能的拟动力试验研究的开题报告题目：钢框架半刚性连接整体性能的拟动力试验研究一、研究背景和意义随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高，高层建筑的建设成为城市建设中不可或缺的一部分。
钢框架结构由于其高强度、刚度大、施工效率高等特点，成为目前高层建筑最常见的结构形式之一。
而在钢框架结构中，半刚性连接作为重要的节点连接方式，直接影响着结构的整体性能和安全性。
因此，本研究旨在通过拟动力试验的方式，深入研究钢框架半刚性连接的整体性能及其在地震作用下的响应行为，为钢框架结构的设计、施工和使用提供可靠的理论依据和设计指导，对保障城市建设的安全稳定、推动城市高层建筑的发展具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究采用拟动力试验的方法，对典型的钢框架半刚性连接节点进行分析测试，主要研究内容包括：1. 半刚性连接的力学特性和失稳形态：通过力学试验和数值计算，探究半刚性连接节点的承载力、刚度和屈曲稳定性等力学特性，分析其失稳形态和影响因素。
2. 钢框架结构的整体性能和地震反应特性：通过拟动力试验，对钢框架结构在地震作用下的响应行为进行评估和分析，探讨半刚性连接节点对结构整体性能和地震反应特性的影响。
3. 设计指导和性能参数修正：基于试验结果，对现行相关设计规范进行评估和修正，提出相应的设计指导和性能参数建议。
三、预期成果和创新点通过本研究，将获得以下预期成果：1. 清晰深入地了解钢框架半刚性连接的力学特性和失稳形态，为优化连接节点设计提供理论支持；2. 全面评估钢框架结构的整体性能和地震响应特性，在结构设计、施工和使用方面提供理论指导；3. 对现行相关设计规范进行评估和修正，提出相应的设计指导和性能参数建议，对提高钢框架结构的安全性和可靠性具有重要意义；4. 对给定的钢框架半刚性连接节点形式和结构参数，研究其失稳性能和地震响应特性，为钢框架结构的优化设计提供科学依据。
本研究的创新点在于：采用拟动力试验的方法深入研究钢框架半刚性连接的整体性能及其在地震作用下的响应行为，在现有研究基础上进一步深挖问题本质，为钢框架结构的安全稳定提供可靠的理论支持和实践推广。
钢结构框架梁柱节点性能分析
钢结构框架梁柱节点性能分析摘要：钢结构框架梁柱节点施工是提升建筑抗震性的主要工序，因此应优化梁柱节点的质量。
本文通过概述钢结构框架梁柱节点内容，围绕有限元模型、载荷等方面研究钢结构框架梁柱节点性能，分析多种要素对于节点性能的影响，为优化节点质量提供参考意见，提升建筑工程整体质量，突出项目结构的抗震性能。
关键词：建筑工程；钢结构框架；梁柱节点前言：钢结构具有韧性塑性强、重量轻、制造简便的优势，该模式在建筑工程中的应用可以缩短施工周期、提升抗震性能。
其中梁、柱节点是框架关键连接位置，其性能会决定框架结构在载荷基础下的整体性。
因此，有必要深入分析钢结构框架梁柱节点的实际性能，实现构件和节点的标准化设计，优化节点性能。
1钢结构框架梁柱节点概述1.1刚性连接模式其一，全焊连接。
借助融透的方式焊接梁上下翼，通过双面胶焊接腹板。
上述连接模式对于焊接技术要求较高，若操作失误会导致应力集中，对施工结构受到影响。
其二，全栓焊接。
借助T型钢，使用高强螺栓连接梁翼和柱翼，不会产生三向应力和残余应力。
其三，混合连接。
该模式包含两方面内容：一方面是利用融透焊接梁上下翼，并通过大刚度角钢连接高强螺栓，借助剪力板连接柱翼和高强螺栓。
多层钢结构中主要利用刚性连接梁柱，通过柱贯通方式连接框架柱和梁。
针对抗震部分，应确保梁翼缘厚度和加劲肋相同。
若属于非抗震区域，加劲肋的厚度应≥梁翼缘厚度的1/2，满足板件的实际宽厚比值，防止连接节点受到破坏。
1.2柔性连接模式柔性连接又称为铰接连接，在梁侧无线位移，不过可以进行自由的转动。
该模式包含承托、端板以及角钢三方面。
其中，角钢主要连接柱和梁腹板，可以借助连接板替代角钢。
端板连接模式和角钢相同，但不可替代。
利用承托连接模式连接柱的腹板时，主要将厚板当作承托构件，防止柱腹板弯矩较大，确保偏心力矩传输至柱翼位置。
2钢结构框架梁柱节点性能研究2.1构建有限元模型本课题主要借助有限元软件，依据相关学者关于连接节点的研究内容，构建建筑工程中钢框架梁的非线性节点有限元模型，分析其中力学性能的差异性，为后续工程梁柱节点连接模式提供新思路[1]。
半刚性连接对钢框架受力性能的影响
半刚性连接对钢框架受力性能的影响【摘要】采用有限元软件ANSYS对两层和三层的两个单跨钢框架模型分别进行静力、特征值屈曲和模态分析，研究节点半刚性连接钢框架在外荷载作用下的性能，通过与相应的刚性连接钢框架比较，得出半刚性连接对结构内力、位移、稳定性和周期产生的影响。
最后，为使结构设计更合理并与结构实际状态更相符而提出了一些结论和建议。
【关键词】半刚性连接；半刚性钢框架；内力；位移；稳定；周期Effect of Semi-rigid Connection on Performance of Steel FrameFENG Dong-hai ZHU Lian-jun（Design and Research Institute of Zhengzhou Transit，China Railway Engineering Design and Consultant Group Co.，Ltd.，Zhengzhou Henan，450000）【Abstract】With the finite element analysis software of“ANSYS”，one-bay two-floor and three-floor steel frames with semi-rigid connections were analyzed by static analysis，eigen buckling annalysis and modal analysis.The behaviors of internal forces，displacement，stability and period with different rotational stiffness of semi-rigid steel frame were discussed. By comparison with the behaviors of relevant rigid steel frame，the influence of semi-rigid connection on those above-mentioned behaviors was founded. Finally，some conclusion and suggestion is recommended to make the structure design more reasonable and agree with actual appearance of the structure.【Key words】Semi-rigid connection；Semi-rigid steel frame；Internal forces；Displacement；Stability；Period梁、柱连接是钢框架中不可缺少的部分，连接性能直接影响框架结构在荷载作用下的整体行为。
钢节点性能分析及基于板壳理论的节点转动刚度理论
05
结论与展望
研究结论总结
钢节点性能分析的准确性得到了 提高，为结构设计和优化提供了
有效的理论依据。
基于板壳理论的节点转动刚度理 论为复杂节点的分析提供了新的
思路和方法。
本文所提出的理论和方法可广泛 应用于各种钢结构的节点设计和
优化中。
未来研究方向展望
进一步研究复杂节点 形式和不同连接方式 的转动刚度理论。
节点性能影响结构安全
钢节点的性能直接关系到钢结构建筑 的安全性和稳定性，因此对钢节点性 能的分析和研究至关重要。
节点转动刚度理论的意义
指导节点设计和优化
节点转动刚度理论可以为钢节点设计和优化提供理论指导，确保节点具有足够 的转动刚度和稳定性。
提高结构安全性和经济性
通过节点转动刚度理论，可以更好地控制节点的性能，从而提高结构的安全性 和经济性。同时，该理论还有助于推动钢结构设计理论的完善和发展。
结果分析讨论
应力分析
对实验结果进行应力分 析，探讨节点应力分布
规律和影响因素。
转动刚度分析
基于板壳理论对节点转 动刚度进行分析，推导 节点转动刚度的计算公
式。
结果对比
将实验结果与理论计算 结果进行对比，验证理 论的正确性和可靠性。
工程应用
探讨实验结果在工程中 的应用，为实际工程中 的钢节点设计提供参考
承载能力
节点所能承受的最 大荷载或剪切力。
稳定性
节点在荷载作用下 的失稳情况。
耐久性
节点在长期荷载作 用下的性能保持能 力。
03
基于板壳理论的节点转动刚度 理论
板壳理论基本原理
弹性力学基础
板壳理论基于弹性力学的 基本原理，研究板壳在荷 载作用下的变形和应力分 布。
半刚性连接对钢框架结构受力性能的影响
j= 1
EC
j
1 - e- | H| P( 2ja ) + M0 + Rkf | H |
式中 , M0 是曲线拟合的 连接弯 矩初始 值 ; Rkf 是连 接应 变硬化刚度 ; A 是标量参数 , 用来保证数值稳定 ; Cj 是曲线回 归分析得到的曲线拟合常数。 这个模型在曲线拟合试验 数据 方面能够回避负刚度问题 , 并且极好地回避非线性 的 M - H 特性。 31 5 幂函数模型 [ 2] Kishi 和 Chen( 1990) 提出一个幂函数模型 , 其形式为 : H= M Rki [ 1- ( M PMu ) n ] 1Pn
连接方式 均布荷载 5 6
式中 , Rki 为初始连接刚 度 ; Mu 为 连接的 极限 弯矩 承载 力 ; n 为 M - H 曲线的形状参数。 给节点施加弯矩 , 根据 M - H 关 系可得 相应的 转角 , 此 时的节点刚度 R 等于初始刚度 Rki , 因此 , 在弹性阶段就可以 近似地用节点初始刚度 Rki 来模拟节点半刚性 , 用线性 化的 模型来代替非线性的 M - H曲线 [ 3] 。 对于梁柱节点半刚性连 接对刚架受力性能的影响 , 采用螺旋弹簧来考虑节点柔 性对 刚架结构的影 响。 对于任 一梁单 元 i ( 两端 节点为 A, B) , 弹 簧的相对转角 HrA 和 HrB 与弹簧刚度 R kA 和 RkB 与弯矩 MB 的 关系为 : MA = RKA # HrA 4 MB = RKB # HrB 刚性连接与半刚性连接门式刚架的计算比 较 本例对一单层单跨的门式刚架进行计算和分析 , 来 研究 端板连接半刚性节点钢框 架结构 在竖向 荷载作 用下的 受力 性能。计算采用 有限 元软 件 ANSYS 进 行模 拟和 分析 , 梁 柱 均采用 BEAM3 单 元 , 用 COMBINE14 单元 模拟 节 点弹 簧 , 计 算模型见图 3, 梁 柱连接按照半刚性连接进行处理。 荷载作用及计算模型见图 3, 节点和 梁的编 号都在 图中 标出 , 梁柱连接中 的端 板厚度 根据 文献 [ 5] 的 71 21 9 公式 计 算采用 16m m, 端板为 16 @150 @394, 由文献 [ 7] 的 71 21 2 条计 算 , 螺栓采用 81 8 级 高强螺 栓 , 直径 为 16mm, 连 接采 用高 强 度螺栓摩擦 型连 接 , 螺 栓间 距 为 120mm。柱 脚采 用 刚性 连 接。梁柱节点连接的 M- H 模型 采用 Kishi 和 Chen 提出 的
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． ４ 边界 条件 算， 钢 框 架 的 梁 柱 节 点 连 接 通 常被 假 设 成 完 全 刚 接 或 理 想 铰 １
接 。但是 ， 按完全 刚接对 梁柱 节点进 行设 计时 ， 其 节点 刚度被 文 章中试 件 利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ的对 称 约 束功 能 取用 半 模 进 行分 试 件关于梁柱腹板 中心 面几何 对称 ， 因此施加 约束 和荷 载 也 人为高估 ， 导致结构 安 全性偏 低 ； 而按 理想 铰接 考虑则 忽 略 了梁 析 ， 不考 虑层 间影 响 ， 柱 上 柱节 点约束的有利作用… ； 其 二是 节点构造形 式 的选择 存在一定 关于该 面对称 。柱子 上下 端都 为 固定 铰 ， 节点 进行 了较多试验 和研究 【 ２ Ｊ ， 但这 种节 点构 造形 式在工 程质
Ｔ型 钢 连 接 钢 框 架 节 点 半 刚 性 性 能 分 析 ★
杨桂权
摘
阎慧群
黎
陟
６ １ ０ ２ ０ ７）
（ 四川大学建筑 与环境学院 ， 四川 成都
要： 利 用有限元分 析软件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ对节点进行建模 ， 分析结构在承 受竖 向荷载下 的刚度 、 变形 、 承载 力、 破 坏形式 等特征 ， 总结 了对 Ｔ型钢连接构造 的一些建议 ， 并通过模拟分析及 试验 对比 ， 得 出了一些 有益 的试 验结论。 关键词 ： 钢框架 ， Ｔ型钢 ， 半刚性 节点 ， 有 限元分析
问题 ： 在此之前 ， 施 刚 等 国 内外学者 对端 板连 接形式 的钢 框架 端截面允许竖 向位移 。 荷载分两部分进行施加 ： 第一部分为 高强摩擦 型螺栓 的预拉
根 据《 钢结构高强度 螺栓连接 技术 规程》 Ｊ ， 螺栓 预应 力选用 量控 制 、 施工难易程度 和工程 造价方 面都存在一 定 的弊端 ］ 。与 力 ， ５ ５ ｋ Ｎ； 第二部分在距梁 柱节 点 ５ ０ ０ ｍ ｉ ｎ 处施加 ６ ０ ０ ｋ Ｎ静载 ， 试件 端板连接 相 比， Ｔ型钢连接具 有安装 简单 、 造价经 济、 刚度及 承载 １ 。 力较大 、 延 性较好等特点 ， 而且 Ｔ型钢 连接无需 现场焊接 ， 所有 模 型受力简 图见 图 ２ 构件 由工程加工 预制再 进行 现场安装 ， 在工 程质量上更 易得 到保 证， 施工效 率也更高 。
１ ９ ｍ ｍ， 螺栓采用 １ ０ ． ９级 Ｍ２ ０摩擦 型 高强度螺 栓 ， 除高强 度螺栓 以外 ， 其余构件及零 部件 均采 用 Ｑ ２ ３ ５钢。材料 假定 为双线 性 弹 塑性材料 ， 服从 Ｖ ｏ ｎ Ｍ ｉ ｓ ｅ ｓ 屈服准则 和各 向同性硬 化 ， 试 件主要材 料性能见表 １ ， 几何模 型见图 １ 。
ｌ ０ ４ Ｏ
１ １ ７ ０
１ ． ２ 选 定单 元类 型
在文 章所 建立的模型 中 ， 梁、 柱、 Ｔ型 钢和螺 栓均 采用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ４ ５ 单元来模 拟 ， Ｔ型钢 与梁 、 柱翼缘 以及螺杆侧壁与螺栓孔之 间的接 触采用 目标单 元 Ｔ ａ ｒ ｇ ｅ １ ７ ０和 接触单元 Ｃ ｏ ｎ ｔ ａ １ ７ ４来进行 模拟 ， 高强 螺栓通过命令 Ｐ Ｓ ＭＥ Ｓ Ｈ 生成 的三维 预 紧单元 Ｐ ｒ ｅ ｔ ｓ １ ７ ９来 施加 预
１ １ ｍｍ ×１ ９ ｍ ｍ， Ｔ型钢尺寸 为 ２ ０ ０ ｍ ｍ ×３ ０ ０ ｍ ｍ ×１ １ ｍｍ ×
图 １ 构件几何模型 图 ２ 试件受力简 图
２ 模 拟试 验 结果分 析 ２ ． １ 结构承 载 力分析
结构在螺栓 预应力作 用下 ， Ｔ型钢在 与梁接触 面 的端 部发 生
第３ ９卷 第 ２ ３期 ２ ０ １ ３年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ ｌ ＿ ３９ Ｎｏ． ２３
Ａｕ ｇ ． ２ ０１ ３
・３１・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ３ — ０ ０ ３ １ — ０ ２
弹性模量 Ｅ 泊松 比
Ｎ ・ｍｍ２
钢材屈服 强度
Ｎ ・ｍｍ２
钢材抗拉强度
Ｎ ・ ｍｍ２
２ Ｏ ６ Ｏ ０ ０
２ ０ ６ ０ ０ ０
０ ， ５
４ ６ ０
４ ６ Ｏ
螺栓
２ Ｏ ６ ０ ０ ０
Ｏ ． ３
文章采用有 限元分 析软件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ对 Ｔ型钢连接 形式 的钢框
５ ５
架节点进行研究 ， 得 出一些 性能 特征 ， 对钢 框架 结构 节点设 计 提 出了建议 。
ｌ
善
一
１ 有 限元模 型 的建 立
１ ． １ 试件 设计
试件采用 的模型尺寸为实 际钢 框架结构 工程 中的常规 尺寸 ， 按１ ： １比例进行建模 ， 为减 少计算 机运 算难度 ， 利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ软件 中的对称 约束 功能 ， 建半模进 行分析 。 梁柱均采用 Ｈ Ｋ ３ ￣ｂ型钢 ， 梁柱截面尺寸均为 ３ ０ ０ｉ ｎ ｉ ｎ× ３ ０ ０ ｍｍ×
表 １ 材料性 能
构件名称
梁、 柱
Ｔ型 钢
微小上 曲， 但通过应 力云 图分析 ， 结构 中并 未 出现应力 过 大或 破
坏现象 ， 结构处于安全状态 ， 其变形及应 力云图见图 ３ 。
结构在 ６ ０ ０ ｋ Ｎ静载作用下 ， 梁柱 间发生 相对转 角 ， 结 构在梁 柱与螺栓连接处 、 Ｔ型钢转 角处 以及 节点部 位 的梁 柱腹板 均产生 较大应力 ， 应力 云图见图 ４ 。
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ５ ． ４ 文献标识码 ： Ａ
Ｏ 引言
我 国现行钢框架结构设计 中主要存 在两大 问题 ， 其 一是 对节
１ ． ３ 划 分 网格
文 章中梁 、 柱、 Ｔ型钢和螺栓均采用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ４ ５单元 ， 所 以选 择 四
在应力集 中的 Ｔ型钢转角和螺栓处将网格细化 。 点性质把握不够 准确 ： 在现 行钢 结构 的分析 和设 计 中， 为 简化 计 面体 网格 ，