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《门式刚架轻型房屋钢结构端板连接的有限元与试验分析_施刚》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、第37卷第7期土木工程学报Vol137No172004年7月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJuly.2004门式刚架轻型房屋钢结构端板连接的有限元与试验分析施刚石永久王元清李少甫陈宏(清华大学)摘要:结合门式刚架轻型房屋钢结构中普遍应用的端板连接方式,本文对梁柱节点和梁拼接节点进行了试验和有限元分析,对外伸式端板连接的承载力和转动刚度特性进行了研究,讨论了我国现行规范关于外伸式端板连接的设计方法中存在的问题,同时给出了改进建议,特别是提出了在建立钢结构节点刚度分类标准方面应该注意的问题。根据比较分析的结果,本文还提出了一种新的外伸式端板连接
2、螺栓拉力分布模型及相应的设计方法,试验证明,该方法在保证安全可靠的前提下,能够更好地符合螺栓端板连接的实际受力状态,发挥螺栓和端板的承载能力。关键词:端板连接;外伸式;节点刚度中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:1000-131X(2004)07-0006-07FINITEELEMENTANDEXPERIMENTALANALYSISONBOLTEDEND-PLATECONNECTIONSINSTEELPORTALFRAMESShiGangShiYongjiuWangYuanqingLiShaofuChenHong(TsinghuaUniversity)Ab
3、stract:Boltedend-plateconnectionsarebeingwidelyusedinsteelportalframes.Sometestsofcolumn-beamandbeam-beamend-plateconnectionsandthecorrespondingfiniteelementanalysis(FEA)arecarriedouttoanalyzetheirbearingcapacityandrotationalstiffnesscharacteristics.Thedesignmethodaboutextendedend-plat
4、econnectionsincurrentdesigncodeofourcountryisdiscussed,andthenecessaryimprovementsareproposed.Especially,someprecautionsabouttheclas-sificationcriterionofthejointstiffnessofnodeinsteelstructuresareemphasized.bycomparisonanalyses,Anewmodeloftheboltstensionforcedistributionandthecorrespo
5、ndingdesignmethodarepresented.Ithasbeenverifiedbyteststhattheactualstressoftheboltsandtheend-platecanbecalculatedbythismethodmoreaccuratelyandmobilizetheirbearingcapacitiesmoreefficientlywithsufficientsafetyandreliability.Keywords:end-plateconnection;extended;nodestiffness1概述111端板连接的形式
6、钢结构中的端板连接是利用构件端部焊接端板与另一构件的端板或柱翼缘连接的节点形式,通常有外伸式和平齐式两种类型(图1)。图1端板连接国内外大量研究和实践表明,在轻型房屋钢结构Fig11End-plateconnections的抗弯连接中,端板连接最为经济,它比通常的腹板-翼缘连接节省材料和紧固件,而且避免现场焊接,2002,门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(以下简称目前已成为广泛应用的抗弯连接形式。CECS102:[1]轻钢规程)建议采用端板连接作为刚接节点的主要形式,梁柱连接可采用端板竖放、端板斜放、端板平收稿日期:2002-07-02教育部优秀青年教师资助计划项目放
7、等形式(图2)。第37卷第7期施刚等#门式刚架轻型房屋钢结构端板连接的有限元与试验分析#7#点进行设计和计算,要求节点有足够的刚度,但是实际[5]构造可能达不到刚性连接的要求。如果节点的实际刚度达不到刚接节点的要求,将会导致结构产生过大的挠度和变形。尤其在门式刚架中,挠度和变形往往是结构设计中的主要考虑因素,有时甚至起控制作用。图2门式刚架轻型房屋钢结构连接形式Fig12Connectionformsinlightweightsteelportalframes112端板连接的受力性能端板连接的受力性能通常用其弯矩-转角曲线描述,典型的节点弯矩-转角曲线如图3所示
