异形空心构件螺栓端板连接节点受力机理及性能
【钢结构课程】3.8高强螺栓的受力性能和连接计算
【钢结构课程】3.8高强螺栓的受力性能和连接计算第三章钢结构的连接3.8 高强螺栓的受力性能和连接计算3.8.1 高强度螺栓连接的特点按受力特征的不同高强度螺栓分为两类：摩擦型高强度螺栓—通过板件间摩擦力传递内力，破坏准则为克服摩擦力；承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。
（1）高强度螺栓预拉力的施加１）通过拧紧螺帽施加预拉力，螺帽的紧固方法有如下几种：A、转角法施工方法：初拧—用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密；终拧—初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的角度，一般为120度~180度完成终拧。
特点：预拉力的建立简单、有效，但要防止欠拧、漏拧和超拧；B、扭矩法施工方法：初拧—用力矩扳手拧至终拧力矩的30%~50%，使板件贴紧密；终拧—初拧基础上，按100%设计终拧力矩拧紧。
特点：简单、易实施，但得到的预拉力误差较大。
C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓）施工方法：初拧—拧至终拧力矩的60%~80%；终拧—初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。
特点：施工简单、技术要求低易实施、质量易保证等２）高强度螺栓的施工要求由于高强度螺栓的承载力很大程度上取决于螺栓杆的预拉力，因此施工要求较严格：ａ）终拧力矩偏差不应大于±10%；ｂ）如发现欠、漏和超拧螺栓应更换；ｃ）拧固顺序先主后次，且当天安装，当天终拧完。
３）高强度螺栓的施拧顺序高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，确定施拧顺序的原则为由螺栓群中央顺序向外拧紧，和从接头刚度大的部位向约束小的方向拧紧。
几种常见接头螺栓施拧顺序应符合下列规定：a）一般接头应从接头中心顺序向两端进行(图a)；b）箱形接头应按A、C、B、D的顺序进行(图b)；c）工字梁接头栓群应按①～⑥顺序进行(图c)；如工字型梁为：上翼缘→下翼缘→腹板。
d）工字形柱对接螺栓紧固顺序为先翼缘后腹板；两个或多个接头栓群的拧紧顺序应先主要构件接头，后次要构件接头。
螺栓受力分析与计算
螺栓受力分析与计算详解螺栓是一种常用的固定连接件，广泛应用于船舶、机械、航空航天等，对螺栓的受力分析不仅对此类固定件的研究有重要的意义，也是螺栓安装拧紧工艺的重要基础。
螺栓受力分析研究一般分为受力类型及其有关计算方法，螺栓受力类型共分为四类：螺栓的拉伸受力、压缩受力、旋转受力和扭转受力。
受力计算则以不同受力类型对应相应受力计算方法为基础：（1）拉伸受力计算：拉伸受力是指在螺栓紧固时，螺栓身体和螺母以及螺栓润滑层之间的表面间隙由于拉伸失稳变形而造成的受力。
由于螺栓预紧受力基本由表面间隙中受压力组件之外主动应力和受压由内外动应力共同决定，因此拉伸受力计算方法会考虑表面间隙的内外应力组合的效应，通常以应力开发系数的概念算出表面间隙中受力组件的拉伸受力，有：【δ= βα/π (α+δ/2)】其中，δ为受压力组件的表面间隙，α为受压力组件的理论应力，β为受压力组件的应力开发系数，以此为基础可算出螺栓的拉伸受力。
（2）压缩受力计算：压缩受力是指在螺栓紧固时，螺栓身体螺母以及螺栓润滑层之间的表面间隙由于压缩变形而造成的受力。
压缩受力的计算方法则可由塑性曲线等静力方程式及计算钱求解，通常考虑材料的塑性应力应变曲线，由此可得出表面间隙变形宽度和内外应力之间的关系，然后可利用公式计算出螺栓的压缩受力。
有：【y=(α/B)×(B2-x2)，F=y×A】其中，y为受压力组件的表面间隙变形宽度，α为受压力组件的理论应力，B为受压力组件的应力开发系数，x为受压力组件的表面间隙宽度，A为受压力组件的表面区域，F为受压力组件的压缩受力。
（3）旋转受力计算：旋转受力是指在螺栓紧固时，由于拧紧扭矩产生的螺纹旋转斜滑力的受力。
由于螺栓旋转斜滑力的受力大小受扭矩大小影响并与拧紧螺纹的支承面积有关，因此，旋转受力计算应考虑螺纹支承面积以及拧紧扭矩大小，有：【F=τ × δ 】其中，F为螺栓的旋转受力，τ为螺栓拧紧扭矩大小，δ为螺栓紧固时螺纹支承螺纹面积。
钢结构梁柱T型连接节点力学性能分析
钢结构梁柱T型连接节点力学性能分析钢结构梁柱T型连接节点是一种常用的连接方式，广泛应用于建筑和桥梁等领域。
在设计过程中，对该连接节点的力学性能进行分析至关重要，可以确保节点在使用过程中的稳定性和安全性。
本文将从节点的受力特点、节点的承载能力和节点的破坏机制三个方面进行力学性能的分析。
钢结构梁柱T型连接节点的力学性能受节点的受力特点影响。
在节点的受力过程中，主要包括节点受压、受拉和剪切力的作用。
节点受压和受拉力由梁或柱传递给节点，而剪切力则是由横接梁产生的。
在节点内部，通过加强筋和螺栓等连接件来承载这些受力。
因此，节点的力学性能取决于节点的材料性能和连接方式，并需要满足相应的安全强度和刚度要求。
节点的承载能力是指节点能够承受的最大力。
要分析节点的承载能力，需要考虑节点内部的受力传递机制和材料的强度。
节点内部的受力传递机制是材料的刚度和弹性恢复能力的体现，而材料的强度决定了节点的破坏载荷。
节点的承载能力可以通过计算和试验来确定。
在计算过程中，可以使用有限元分析等方法，考虑节点内部的应力分布和应变变化。
在试验过程中，可以通过加载试验来模拟实际工况，测试节点的承载能力。
节点的破坏机制也是分析节点力学性能的重要方面。
节点的破坏主要包括连接件破坏和节点整体破坏两种情况。
连接件破坏是指连接件的强度不足导致螺栓的断裂或剪切带的形成。
节点整体破坏是指节点柱或梁的破坏，通常是由于节点承载能力不足或材料疲劳引起的。
在进行节点的力学性能分析时，需要考虑连接件和节点本身的破坏机制，并采取相应的措施来提高节点的抗震性能和破坏韧性。
综上所述，钢结构梁柱T型连接节点的力学性能分析涉及节点的受力特点、节点的承载能力和节点的破坏机制。
通过对节点的力学性能进行分析，可以有效提高连接节点的设计和施工质量，确保节点在使用过程中的稳定性和安全性。
在实际工程中，应根据具体的工况和要求，选择合适的节点连接方式和优化的设计方案，以确保节点的力学性能满足工程的需求。
螺栓组连接的设计与受力分析
第十四章 第三节 螺栓组联接的设计与受力分析鼠标双击自动滚屏工程中螺栓皆成组使用，单个使用极少。
因此，必须研究栓组设计和受力分析。
它是单个螺栓计算基础和前提条件。
螺栓组联接设计的顺序——选布局、定数目、力分析、设计尺寸一、结构设计原则1、布局要尽量对称分布，栓组中心与联接结合面形心重合（有利于分度、划线、钻孔），以受力均匀2、受剪螺栓组（铰制孔螺栓联接）时，不要在外载作用方向布置8个以上，螺栓要使其受力均匀，以免受力太不均匀，但弯扭作用螺栓组，要适当靠接缝边缘布局，否则受力太不均3、合理间距，适当边距，以利用扳手装拆4、避免偏心载荷作用a）被联接件支承面不平突起b）表面与孔不垂直c）钩头螺栓联接防偏载措施：a）凸合；b）凹坑（鱼眼坑）；c）斜垫片二、螺栓组联接受力分析目的：——求受力最大载荷的螺栓前提（假设）：①被联接件为刚性不变形，只有地基变形。
②各螺栓材料、尺寸、拧紧力均相同③受力后材料变形在弹性范围内④接合面形心与螺栓组形心重合，受力后其接缝面仍保持平面1、受横向载荷的螺栓组联接特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载垂直于螺栓轴线普 通 螺 栓 ——受拉伸作用铰制孔螺栓——受横向载荷剪切、挤压作用。
单个螺栓所承受的横向载荷相等靠摩擦传力靠剪切传力2、受横向扭矩螺栓组联接❖靠底板间摩擦传力由静平衡条件∴联接件不产生相对滑动的条件为：则各个螺栓所需的预紧力为❖靠螺杆受剪切传力由底板平衡条件可知由变形协调条件可知，各个螺栓的变形量和受力大小与其中心到接合面形心的距离成正比则螺栓所受的最大工作剪力为：3、受轴向载荷螺栓组联接单个螺栓工作载荷为：F=P/ZP——轴向外载Z——螺栓个数四川机电职业技术学院机械工程系 四川省攀枝花市 （0812）6251577。
低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究3篇
低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究3篇低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究1低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究为了推广“绿色、经济、快速、可持续”的建筑理念，建筑行业一直在稳步发展，其中，钢结构建筑因其轻质、高强、施工方便等优势，越来越受到人们的青睐。
低多层模块化钢结构作为一种新兴的建筑形式，被广泛应用于厂房、仓库、体育馆等场所。
其中，节点是钢结构的薄弱环节，对节点的力学性能进行研究，具有重要的现实意义。
本研究旨在探究低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能，提出改进节点连接方式的建议和措施。
实验采用了静力试验法，对节点的承载能力、刚度、变形等进行了测试。
试验结果表明，节点的承载能力受控于轴向力、剪力和弯矩等因素的综合作用。
节点的初始刚度较大，具有较好的抗震性能。
节点的变形主要体现在位移和倾斜两个方向上，其中，向外位移是节点最易发生的一种变形形式，需要采取合适的措施加以避免。
基于试验结果，我们提出以下几点建议和措施：1. 继续加强节点的受力性能和相关设计标准，提高其承载能力、抗震性能和稳定性。
2. 在节点连接部位加强设备和螺栓的选材和加工工艺，采用高强度和耐腐蚀材料可以有效提高节点的耐用性。
3. 优化节点的结构设计，改进连接方式，增加节点的刚度和稳定性，提高节点对外界环境的适应能力。
4. 加强节点施工质量控制，防止施工误差和质量不良导致节点的不稳定和损坏。
总之，低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能研究，对于推动钢结构建筑技术的发展和完善有着重要的意义。
未来，我们将继续深入研究和探索，为钢结构行业的发展作出更大的贡献本研究通过静力试验法探究了低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能，分析了节点的承载能力、刚度、变形等特点，并提出了改进节点连接方式的建议和措施。
研究表明，优化节点结构设计，加强施工质量控制，对提高节点的承载能力和稳定性具有积极意义。
该研究对于推进钢结构建筑技术的发展具有重要的现实意义和应用价值低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究2低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究随着城市化进程的加速，人们的居住需求也越来越高，同时也带动了建筑业的快速发展。
门式刚架节点螺栓受力性能分析
门式刚架节点螺栓受力性能分析摘要：节点的设计是门式刚架中设计过程中极其重要的一环，设计得当与否，将直接影响到结构的整体性、可靠度以及建设周期和成本[1][3]。
节点域连接着梁和柱，它的变形能协调和缓解梁柱的变形，保护其过早破坏。
由此节点的性能直接关系到试件的整体承载力和抗震性能。
本文在ANSYS分析的基础上改进了规范中节点的螺栓受力计算模型。
关键词：节点螺栓受力性能1 试件设计BASE试件根据一单层单跨厂房试设计确定。
跨度20m，柱距6m，檐高7m，坡度为1/10。
其他荷载取值如下：a.永久荷载标准值，合计取0.5 KN/m2。
b.可变荷载标准值，取0.3KN/m2。
c.风荷载标准值，基本风荷载0.4KN/m2。
经计算BASE试件截面尺寸分别见图1和表1。
梁长也取1.0m，柱高取1.6m，端板厚20mm。
连接采用高强度螺栓8个10.9级M20，摩擦系数0.3，端板平面尺寸和螺栓排列方式见图1，除高强度螺栓外，其余材料均为Q235；预拉力为165KN。
图1 BASE 试件尺寸表1 基本试件梁柱明细表项目截面高度截面宽度腹板厚度翼缘厚度梁400 200 6 8柱400 200 10 102 螺栓受力计算轻钢规程中的端板厚度计算公式是利用端板屈服极限平衡原理推出的，公式中螺栓拉力Nt用螺栓的设计拉力代替了螺栓的极限拉力。
但是，轻钢规程中螺栓拉力的计算方法却采用了传统的三角形分布，即假设端板为平面刚性板，而ANSYS模拟的结果表明受力最大的是第二排螺栓，与传统计算方法存在偏差。
这一问题并不是由端板厚度计算公式本身带来的，但实际应用中往往表现为公式计算所得的端板很厚。
由此可见螺栓的计算直接影响到节点另一重要部分端板厚度的确定，正确确定螺栓直径在节点设计中至关重要。
根据有限元计算结果推理螺栓计算模型。
图2、3分别为BASE试件破坏时端板Mises应力和端板沿X轴方向的位移。
（图3横坐标0为端板高度方向下边缘，600mm为端板高度方向上边缘）。
门式刚架端板连接螺栓受力性能分析
以受 压翼 缘 中心作 为端板 转动 中心 ， 以第 二排 螺栓 的名 义拉 力作 为螺栓 最大 拉力 进行设 计 ， 各 螺栓 名 义拉力 无加 劲肋 可按 式 （ １ ）～（ ４ ） 计算 ； 有加 劲肋按 式 （ ５ ） 计算 。计 算公 式 如下 ：
Ｎｔ ｌ Ｎｔ ｉ
＝
， ’
Ⅳ
Ｎｔ ２ Ｍｙ ２
（ ２ ） （ ３ ）
ｍ （ ｙ 。 Ｙ ／ ＋∑Ｙ ＋ Ｙ ｎ － Ｉ Ｙ ）
ｉ ＝２
Ｎｎ ＝ ｌ ／ ２ Ｎ ２ ； Ⅳ ＝ Ｎ ２ Ｙ ／ ｙ ２ ； Ⅳ ＝ Ｎ ＿ ｌ １
Ｍｙ ２
（ ４）
Ｎ ２ ＝
ｍ （ ｙ １ Ｙ ＋∑Ｙ ＋ Ｙ ｏ － Ｉ Ｙ ）
曹
杰， 等： 门 式 刚 架 端 板 连 接 螺 栓 受 力 性 能 分 析 分 析 中 的 应 用
・２ ７・
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图７无 加劲肋螺 栓计算模 型
图８ 有加劲肋 螺栓计算模 型
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（ １ ）
其 中
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ｒ ｔ ，
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异形柱节点受力性能与增强措施浅析
［ ］ 陈以一 ， ３ 王伟 ， 忠 ， ．钢管相贯 节点抗 弯刚度 和承载 力 赵宪 等
实验 ［ ］建筑结构学报 ，０ １２ （ ） ２ Ｊ． ２ ０ ，２ ６ ：５—３． ０
［ ］ 舒兴平 ， ４ 朱正荣 ， 王元清 ． Ｎ型方 圆钢 管相 贯节 点足尺试 验研
究 ［ ］ 建筑结构学报 ，０ ６ ７ １ ：６—７ ． Ｊ． ２ ０ ， （ ）６ ０
较 为复 杂 ， 承受 弯剪扭 作用 ， 使得 异形 柱节 点成为 异 形柱框架结 构 的薄 弱部 位 。如何 解 决异 形柱 节点 薄
弱的问题 ， 成为工程界 和异形柱结 构教 研组 的共 同关
文献 ［ ］ ５ 中采用三维 四结 点壳单元 Ｓ Ｅ Ｌ ８ ， Ｈ Ｌ １１ 每
个结点包含 ３个沿着 、 、方 向平动 的 自由度和 ３个 Ｙ
服， 混凝土压碎 ， 出现交叉 剪切斜 裂缝 ， 成塑性 铰机 形 制， 而此 时的节点核心 区并未 出现破 坏。
叉 ， 成混凝 土浇筑不易捣 实 ， 造 此外 ， 节点核 心 区受 力
（ ） 柱 端压 弯破 坏。在弯矩 和轴 力 的作 用下 ， ２ 柱 端混凝 土 发生受 压破 坏 ， 子纵筋 受压 屈服 ， 柱 箍筋 屈服外鼓 或者崩脱 ， 柱端形成塑性铰 。 （ ） 粘结锚 固破坏 。在梁 受力钢筋锚 固长度 不 ３
理工程师 ， 究方向 ： 间结构。 研 空
应力值 。数 值模 拟 中节 点 区焊缝 以及残余 应 力对 钢
范
鹏等 ： 异形柱节点受力性能 与增强措施浅析
５１
足情 况下 ， 结构 承受 地震 往 复荷 载作 用时 ， 钢筋 与混 凝 土 的粘 结易 发生 破坏 ， 造成 梁端 纵 向钢 筋滑移 、 拨 出现象 ， 此时梁纵筋 尚未屈服 ， 节点也 未发生 破坏。
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44施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年7月下第41卷第369期异形空心构件螺栓端板连接节点受力机理及性能研究赵思远，郭彦林，张博浩，窦超（清华大学土木工程系，北京100084）［摘要］结合国外某火车站站房钢结构异形构件，采用有限元接触单元研究了十字形端板连接节点的受力特点。
首先介绍节点在单向荷载作用下不同位置螺栓的受力情况，并通过改变节点构件的尺寸及螺栓预紧力研究节点不同的失效模式；其次考察节点在往复加载下的受力性能，研究立柱板件厚度、端板厚度及螺栓预紧力的影响。
本文的计算结果指出该节点的设计应考虑各构件之间的强度匹配，以保证节点具有足够的承载力及优良的耗能能力。
［关键词］钢结构；端板连接；有限元；静力加载；滞回性能；耗能；接触分析［中图分类号］TU318［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2012）14-0044-05Performance Study on End-plate Bolted ConnectionBetween Special-shaped Hollow MembersZhao Siyuan ，Guo Yanlin ，Zhang Bohao ，Dou Chao（Department of Civil Engineering ，Tsinghua University ，Beijing100084，China ）Abstract ：This paper presents mechanical characteristics of the cross-shaped end-plate bolts connection in foreign high-speed railroad station by using finite element method．Firstly ，based on the force distribution and vibration of bolts in different locations of end-plate ，different fail models of the joint are investigated by changing end-plate thickness and pre-tension load of bolts．Then ，mechanical properties of the joint under the cycle load are studied ，and effect of member plate thickness ，end-plate thickness ，and pre-tension load of bolts are involved in the analysis．The results shows that ，strength match of all parts in the joint should be considered in the design of the joint ，to make sure that the joint have an adequate bearing capacity and excellent energy dissipation capacity．Key words ：steel structures ；end-plate connections ；finite element method ；static loading ；hysteretic performance ；energy dissipation ；contact analysis ［收稿日期］2012-06-25［作者简介］赵思远，博士研究生，E-mail ：zhaosy005@163．com 0概述螺栓-端板连接节点是一种利用高强螺栓、端板将梁柱等构件拼接起来的构造方式。
由于其现场安装方便、无现场焊接、节点受力合理可靠等优点，广泛用于大型钢结构梁柱拼接中。
常见的端板拼接形式有外法兰式和内法兰式，后者需要在连接构件的侧板开孔以方便高强螺栓的安装，削弱了构件的强度，往往应用在受力较小的构件连接中。
但某些工程由于建筑美观的需要，对于某些受力较大的构件仍然采用平齐式端板连接。
国外某高速铁路站大厅立柱中的端板连接即采用这种连接方式。
由于该工程中柱子是由4个U 形薄壁截面组成的十字形截面，因此平齐式节点端板也为十字形，48颗M30的高强螺栓均匀布置在十字形端板的四肢中，如图1所示。
施工安装时通过立柱腹板上的方形手孔安装螺栓，最后将方形手孔封补好，完成节点的安装。
目前大量文献对矩形端板造型的节点性能进行了研究，本文将研究十字形端板节点在单向荷载和滞回荷载作用下的受力特点，以考察其静力承载力以及滞回耗能力。
1有限元模型与加载方法由高强螺栓及端板形成的拼接节点受力过程可分为2个阶段，即安装高强螺栓的预紧阶段和承受外荷载的受荷阶段。
在预紧阶段中，端板之间及端板与螺栓之间的接触面处于紧密接触状态，且能够传递法向压力和摩擦力；在受荷阶段，随着外拉2012No．369赵思远等：异形空心构件螺栓端板连接节点受力机理及性能研究45图1国外某高铁站的立柱拼接节点Fig．1The connection of column inforeign high-speed railroad station力的增大，接触面之间的法向挤压力逐渐减小直至为零，接触面可能相互滑移直至脱离，此时接触面之间并无约束。
由此可见，端板螺栓节点的受力分析是伴随着构件边界条件改变的状态非线性分析。
因此虽然端板连接形式简单、施工方便，但对其受力过程的精确分析还比较困难。
国内外不少学者采用试验的方法对矩形端板螺栓节点进行研究，通过分析试验结果得到了很多有意义的结论。
此外，随着有限元技术的发展，利用数值计算模拟接触过程逐渐得到了推广应用。
本文采用有限元软件ANSYS 中接触单元Contac173和Target170对十字形端板螺栓节点的性能进行精细模拟分析。
模型中共设置了两对接触对，即上端板和下端板接触对、上端板和螺母接触对，下端板和螺母之间通过共用节点来避免未施加预紧力时螺栓出现的刚体移动现象（见图2）。
图2端板、螺栓和接触模型Fig．2Model of end plate ，bolts and contact常见的为构件施加预应力的方法有两种：①第1种采用“降温法”对构件降温，利用构件收缩变形来模拟其中的预应力。
该方法通过线膨胀系数计算构件的降温幅值，所以对线单元模拟的构件比较适用；②第2种通过在构件中设置预紧单元并对预紧单元施加预紧力来模拟构件的预紧过程，可用于实体单元模拟的构件。
本文采用第2种方法模拟螺栓的预紧过程，所选择的预紧单元为Prets179。
有限元模型中除了螺栓和端板采用实体单元Solid45建模外，其他板件均采用壳单元Shell181模拟。
如此建模虽然可以减小有限元单元数目、节约计算所需的时间，但面临实体单元和壳单元的连接问题。
文献［3］指出由于实体单元的节点仅有3个平动自由度，壳单元的节点除平动自由度还拥有转动自由度，因此当端板的实体单元和立柱的壳单元共用节点时应视为铰接，而并非实际情况中立柱和端板通过焊缝形成的刚性连接。
为实现端板和立柱的刚性连接，本文采用多点约束方法（MPC ），通过在端板表面形成“虚壳”来实现柱板件和端板的刚接。
有限元模型中立柱的板件和端板的材料属性均设置为理想弹塑性，10.9级高强螺栓采用三折线模型，如图3所示。
图3螺栓材料本构关系Fig．3Constitutive law of bolts加载过程分为3步：第1步，通过预紧单元Prets179为高强螺栓施加预紧力；第2步，在立柱的顶端施加轴向压力至设计值，为避免局部压力过大造成立柱板件的应力集中，立柱的顶端设置刚性盖板以方便加载；第3步，在立柱顶端施加水平单向荷载或滞回荷载。
有限元模型及加载如图4所示。
图4有限元模型和加载示意Fig．4FEM model and loading schematic diagram2静力性能节点构造应满足“强节点，弱构件”的设计理念，换言之节点在承受单向荷载或滞回荷载时应保证高强螺栓与连接端板的失效应晚于立柱的板件破坏，因此端板的厚度、高强螺栓的强度与立柱的46施工技术第41卷板件厚度三者之间存在一定的匹配关系。
本文将通过研究不同的节点模型说明各构件尺寸对该节点性能的影响。
各节点尺寸如表1所示。
表1中，t 表示原模型立柱中各个板件的尺寸，其中上翼缘t 1=20mm ，圆弧板t 2=16mm ，下翼缘t 3=20mm ，腹板w =20mm 。
表1节点尺寸Table 1Size of joints节点编号立柱板件厚度端板厚度/mm高强螺栓预紧力/kNJD1t 25393JD20.5t 25393JD30.5t 65393JD40.5t6510在以上4个节点模型中，JD1和JD2用于研究立柱板件厚度对节点承载性能的影响；JD2，JD3用于研究端板厚度对节点性能的影响；JD3和JD4用于研究不同的螺栓预紧力对节点性能的影响，其中393kN 为英国规范BSEN 20898—1所规定的10.9级M30高强螺栓预拉力值。
图6端板螺栓受力Fig．6Loading schematic diagram of end plate and bolts假设作用在柱顶的水平力沿y 方向，则传递到端板处时产生z 方向的弯矩M z （见图5）。
图5螺栓布置Fig．5Distribution of bolts加载过程中，节点的受力过程可以分为如图6所示的3个阶段：①首先在预紧力作用下，螺栓的预紧力P 0和端板之间的作用力N 0相互平衡，如图6a 所示。
②在外荷载较小时，受拉侧（－y 侧）的端板尚未脱离，但端板间的作用力从N 0下降至N 1。
假设端板刚度足够大而没有变形，那么受拉侧的螺栓拉力将有所增加（如图6b 中从P 0增加到P 1），相反受压侧由于端板接触更加紧密，因此端板间作用力从N 0增加到N 2，而螺栓拉力则从P 0下降到P 3，如图6b 所示。
z 轴附近的螺栓位于中性轴附近，因而拉力变化不大。
③随着外荷载的增大，受拉侧（－y 侧）的端板逐渐脱离。
此时弯矩M z 在受拉侧完全由高强螺栓承担，其螺栓力迅速增大到P 4，受压侧的端板作用力则增加到N 3，螺栓力进一步下降到P 6，如图6c 所示。
以上分析中假设端板刚度足够大，因此受拉侧螺栓群变形几乎相同，其拉力的变形规律也近似相同，而实际上由于端板的变形，螺栓群中每个螺栓的拉力变化规律并不相同，以JD1和JD3为例，提取单向加载过程中各螺栓力随加载位移的变化曲线，如图7所示，其中螺栓的编号如图5所示。