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装配式钢框架梁柱节点变形及数值模拟研究

马康 叶锡豪 于海丰 靳天姣

马康, 叶锡豪, 于海丰, 靳天姣. 装配式钢框架梁柱节点变形及数值模拟研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(12): 94-100. doi: 10.13204/j.gyjzG21062514
引用本文: 马康, 叶锡豪, 于海丰, 靳天姣. 装配式钢框架梁柱节点变形及数值模拟研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(12): 94-100. doi: 10.13204/j.gyjzG21062514
MA Kang, YE Xihao, YU Haifeng, JIN Tianjiao. Research on Deformation and Numerical Simulations of Beam-to-Column Joints for Prefabricated Steel Frames[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(12): 94-100. doi: 10.13204/j.gyjzG21062514
Citation: MA Kang, YE Xihao, YU Haifeng, JIN Tianjiao. Research on Deformation and Numerical Simulations of Beam-to-Column Joints for Prefabricated Steel Frames[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(12): 94-100. doi: 10.13204/j.gyjzG21062514

装配式钢框架梁柱节点变形及数值模拟研究

doi: 10.13204/j.gyjzG21062514
基金项目: 

河北省自然科学基金项目(E2019208322、E2021208010、E2020208074);河北省高等学校科学研究项目(QN2019082);河北省研究生创新资助项目(CXZZSS2021100)。

详细信息
    作者简介:

    马康,男,1987年出生,工学博士。

    通讯作者:

    于海丰,教授,skipperyhf@163.com。

Research on Deformation and Numerical Simulations of Beam-to-Column Joints for Prefabricated Steel Frames

  • 摘要: 为研究装配式钢框架梁柱节点的变形机理,明晰节点转动变形的来源,基于组件法对外伸端板连接梁柱节点的转动变形计算方法进行理论推导,对节点试件进行了低周往复荷载试验,采用图像处理方法对加载过程中节点变形情况进行分析,建立了外伸端板连接节点试件的等效简化数值模型。结果表明:外伸端板连接节点的转动变形由节点域剪切变形、端板与柱翼缘间的相对变形、端板加劲肋的屈服变形组成,其中端板与柱翼缘间的相对变形和端板加劲肋的屈服变形是影响节点转角的主要因素;与传统方法相比,转动弹簧考虑多个部件对节点变形的影响能使数值模拟结果与试验结果更为接近,有利于评估节点的抗震性能;采用节点转角组成计算方法对预估节点的抗震性能具有良好的精确度和适用性。
  • [1] 郝际平, 孙晓岭, 薛强, 等.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学, 2017, 34(1):1-13.
    [2] 刘学春, 商子轩, 张冬洁, 等.装配式多高层钢结构研究要点与现状分析[J].工业建筑, 2018, 48(5):1-10.
    [3] 崔瑶, 张薇, 王鑫, 等.不同梁柱节点构造形式对中心支撑框架抗震性能影响[J].建筑钢结构进展, 2021, 23(4):1-8.
    [4] 张爱林, 苏磊, 曹志亮, 等.双面连接的Z型全螺栓梁柱连接节点的抗震性能试验研究及有限元分析[J].工业建筑, 2021, 51(2):59-65

    , 89.
    [5] 王修军, 王燕, 安琦.装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点抗震性能试验研究[J].土木工程学报, 2020, 53(6):53-63

    , 78.
    [6] 王修军, 王燕.装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点抗弯承载力研究[J].工业建筑, 2020, 50(11):125-132.
    [7] GAO J D, YUAN H X, DU X X, et al. Structural behaviour of stainless steel double extended end-plate beam-to-column joints under monotonic loading[J]. Thin-Walled Structures, 2020, 151. DOI: 10.1016/j.tws.2020.106743.
    [8] YUAN H X, GAO J D, THEOFANOUS M, et al. Initial stiffness and plastic resistance of bolted stainless steel T-stubs in tension[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2020, 173. DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106239.
    [9] ZHANG Y F, JIA H X, CAO S X, et al. Seismic experiment on blind-bolted joint in concrete-filled double steel tubular structure[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2020, 174. DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106304.
    [10] 李泽深, 李秀梅, 郑小伟, 等.T形钢连接梁柱半刚性节点滞回性能试验研究及数值分析[J].建筑结构学报, 2014, 35(7):61-68.
    [11] 李德山, 王志滨.方钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓连接节点静力性能有限元分析[J].福州大学学报(自然科学版), 2016, 44(4):543-547.
    [12] TAO M X, NIE J G. Element mesh, section discretization and material hysteretic laws for fiber beam-column elements of composite structural members[J]. Materials and Structures, 2015, 48(8):2521-2544.
    [13] 石永久, 王萌, 王元清. 基于多尺度模型的钢框架抗震性能分析[J]. 工程力学, 2011, 28(12):20-26.
    [14] 陶慕轩, 聂建国.组合节点变形机制和破坏形态的定量评价[J].土木工程学报, 2016, 49(8):61-68.
    [15] JORDÃO S, DA SILVA L S, SIMÕES R. Behaviour of welded beam-to-column joints with beams of unequal depth[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2013, 91:42-59.
    [16] 李慎, 姚丹, 郭宏超, 等.带顶底L型件的装配式梁柱节点试验研究[J].地震工程与工程振动, 2020, 40(5):148-158.
    [17] 李帼昌, 刘明伟, 杨志坚, 等.往复荷载作用下T型钢连接的方钢管柱-工字钢梁节点受力性能研究[J].工业建筑, 2018, 48(6):135-141.
    [18] BAI R, CHAN S L, HAO J P. Improved design of extended end-plate connection allowing for prying effects[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2015, 113:13-27.
    [19] ZHAO W, TONG G S. Demand on stiffeners in stiffened extended end-plate connections[J]. Advances in Structural Engineering, 2012, 15(8):1455-1469.
    [20] CHEN S, ZHOU C, WANG Z. Experimental study and comparative numerical analysis of the mechanical behavior of extended end-plate connections with end-plate stiffeners[J]. The Open Mechanical Engineering Journal, 2015, 9(1):653-665. DOI: 10.2174/1874155X01509010653.
    [21] 黄频, 何益斌, 郭健, 等.方钢管钢骨混凝土柱与钢梁端板螺栓连接节点弯矩转角曲线计算[J].中南大学学报(自然科学版), 2013, 44(10):4273-4280.
    [22] 吴兆旗. 钢梁柱外伸端板螺栓连接及其对框架结构的影响[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2008.
    [23] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢结构设计标准:GB 50017-2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2018.
    [24] European Committee for Standardization. Eurocode 3:Design of steel structures-part 1.8:design of joints:ENV 1993-1-8:2005[S]. Brussels:ECS, 2005.
    [25] 中国工程建设标准化协会. 端板式半刚性连接钢结构技术规程:CECS 260:2009[S]. 北京:中国计划出版社, 2009.
    [26] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑抗震试验规程:JGJ/T 101-2015[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2015.
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  • 收稿日期:  2021-06-25
  • 网络出版日期:  2023-03-22

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