高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

ID:19005279

大小:19.88 KB

页数:9页

时间:2018-09-27

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计_第1页
高层建筑钢结构连接节点的抗震设计_第2页
高层建筑钢结构连接节点的抗震设计_第3页
高层建筑钢结构连接节点的抗震设计_第4页
高层建筑钢结构连接节点的抗震设计_第5页
资源描述:

《高层建筑钢结构连接节点的抗震设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、高层建筑钢结构连接节点的抗震设计  摘要:本文介绍高层建筑钢结构抗震设计时,并对钢结构构件节点和杆件接头处的三种杆件连接方式,其性能及适用范围进行了分析比较,然后对梁、与柱、柱与柱、梁与梁的连接以及抗震剪力墙与框架的连接等方式进行了阐述,以供同行参考。关键词:高层建筑;钢结构;连接节点;安装  1前言  随着城市建设的发展,高层建筑在我国日益增多。高层钢结构具有承载力高、抗震性能好、施工周期短等特点,特别适用于高耸的高层建筑。在高层钢结构抗震设计中,节点连接良好的抗震设计是保证结构安全的重要一环。连接节点应满足强度、延性和耗能能力三方面的要求,其连接强度应高于相连构件端部的屈服承载力,并且必须

2、有较大的变形能力,用以弥补强度方面的缺陷。钢材本身具有很好的延性,但这种延性在结构中不一定能体现出来,这主要是由于节点局部压曲和脆性破坏而造成的,因此在设计中应采用合理的细部构造,避免应变集中而形成较大的约束应力。在钢材的选用上应满足强度、塑性、韧性及可焊性的要求。钢材强度指的是抗拉强度和屈服强度,钢材应具有较高的强屈比,其屈服强度的上限值和下限值应适当。钢材的塑性表现在伸长率和冷弯性能两项指标上,反映钢材承受残余变形量的程度及塑性变形能力。对抗震结构还必须满足冲击韧性的要求。钢材另一重要的基本要求是对化学成分含量的限制,它将直接影响结构的可焊性,应控制钢材的碳当量。在高层钢结构中,厚钢板的应

3、用较为广泛,在梁一柱节点范围,当节点约束较强,板厚等于或大于40mm时,应附加要求板厚方向的断面收缩率,以防发生平行于钢材表面的层状撕裂。  2杆件连接  连接方式  连接类型  建筑钢结构的构件节点和杆件接头处的杆件连接可采用:全焊连接;高强度螺栓连接;焊缝和高强度螺栓混合连接。  性能比较  全焊连接,传力最充分,不会滑移。良好的焊接构造和焊接质量可以为结构提供足够的延性。缺点是焊接部位常留有一定的残余应力。  高强度螺栓连接,施工较方便。但是,杆件的接头若全部采用高强度螺栓时,接头尺寸较大,钢板用量较多,费用较高;而且强烈地震时,接头可能产生滑移。  栓焊混合连接,应用比较普遍。先用螺栓

4、安装定位,然后施焊,操作方便。实验表明,此类连接的滞回曲线,与完全焊接情况相近;但翼缘焊接将使螺栓预拉力平均降低110%左右。因此,连接腹板的高强度螺栓实际预拉应力要留有一定富裕。  焊缝连接  拼接形式  选定构件节点和杆件接头的连接形式时,应尽可能避免采用约束性强、容易产生板件层状撕裂的连接构造。  构件实验和工程实践经验表明,层状撕裂主要发生在+型连接、十字型连接和角部连接等拼接形式处。这些部位的较强约束程度,使焊缝收缩时引起母材厚度方向产生较大拉应力,而且由于延性有限,无法得到调整,导致钢板件层状撕裂。  对接焊缝  构件节点、杆件接头和板件拼装,依其受力条件,可采用全熔透焊缝或部分熔

5、透焊缝。  遇到下列情况之一时,应采用全熔透焊缝。a、要求与母材等强度的焊缝连接;b、框架节点梁端、柱端塑性区段内的焊缝连接。  螺栓连接  连接类型  多高层建筑钢结构要承受风荷载的反复作用和地震的往复作用,承重构件或承力构件的杆件连接采用高强度螺栓时,应采取摩擦型连接,不得采用承压型连接。以免在设计荷载下连接部位产生滑移,加大节点变形。  螺栓受剪承载力  ①强烈地震作用下,高强度螺栓摩擦型连接的板件之间的摩阻力有可能被克服,此时,高强度螺栓连接的最大受剪承载力将取决于螺栓的极限抗剪能力。  ②实验研究成果指出,螺栓连接的最终受剪破坏时,不是全部发生在螺纹净截面处,其中部分螺栓的破坏是发生

6、在螺杆上,从而使螺栓连接的最大受剪承载力在总体上有所提高。    3梁与柱的连接  梁与柱的连接节点构造应与连接类别的受力特征假定相符,通常采用柱贯通的形式。对于刚性连接,梁上下翼缘均应与柱相连;而铰接连接可仅梁腹板或一侧翼缘与柱相连。而由于半刚性连接结构的分析与设计,至今尚无很方便的工程实用方法,因此目前在实际工程中还很少采用。  刚性连接  梁柱的刚性连接应具有足够的刚度,可以承受设计要求的弯矩,在达到承载能力之前所连接的梁柱之间不发生相对转动。凡是需要抵抗水平力的框架,主梁和柱的连接均应采用刚性连接形式。  常用的梁柱刚性连接构造形式有:全焊接连接,梁的上下翼缘和腹板均与柱用焊接连接在一

7、起,通常翼缘与柱用全熔透坡口焊,腹板用角焊缝与柱相连;栓焊混合节点,梁的上下翼缘用全熔透坡口焊,腹板则用高强螺栓与柱相连;全栓接节点,梁翼缘与腹板均用高强度螺栓与柱相连。全焊接节点一般在工厂加工时采用,而栓焊混合节点和全栓接节点通常在现场安装条件下采用。三种节点形式中,虽然连接的承载力相同,但在地震时吸收和耗散能量的能力差别较大。全焊连接的滞回曲线呈稳定纺锤形,节点的延性和刚度最好。栓焊混合节点,

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。