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钢结构模块间单边螺栓内套筒连接节点力学性能模拟研究

刘仲洋 张彪 杨甜 张权 王逸舸 陈伟 翁维素

刘仲洋, 张彪, 杨甜, 张权, 王逸舸, 陈伟, 翁维素. 钢结构模块间单边螺栓内套筒连接节点力学性能模拟研究[J]. 工业建筑, 2025, 55(5): 86-94. doi: 10.3724/j.gyjzG23072602
引用本文: 刘仲洋, 张彪, 杨甜, 张权, 王逸舸, 陈伟, 翁维素. 钢结构模块间单边螺栓内套筒连接节点力学性能模拟研究[J]. 工业建筑, 2025, 55(5): 86-94. doi: 10.3724/j.gyjzG23072602
LIU Zhongyang, ZHANG Biao, YANG Tian, ZHANG Quan, WANG Yige, CHEN Wei, WENG Weisu. Numerical Simulation on Mechanical Properties of Single-Sided Bolted Inner Sleeve Connection Joints Between Steel Modular Units[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(5): 86-94. doi: 10.3724/j.gyjzG23072602
Citation: LIU Zhongyang, ZHANG Biao, YANG Tian, ZHANG Quan, WANG Yige, CHEN Wei, WENG Weisu. Numerical Simulation on Mechanical Properties of Single-Sided Bolted Inner Sleeve Connection Joints Between Steel Modular Units[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(5): 86-94. doi: 10.3724/j.gyjzG23072602

钢结构模块间单边螺栓内套筒连接节点力学性能模拟研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23072602
基金项目: 

河北建筑工程学院研究生创新基金项目(3060619)。

详细信息
    作者简介:

    刘仲洋,博士研究生,副教授,一级注册结构工程师,主要从事装配式钢结构研究。

    通讯作者:

    张彪,硕士研究生,主要从事模块化钢结构研究,2517867197@qq.com。

Numerical Simulation on Mechanical Properties of Single-Sided Bolted Inner Sleeve Connection Joints Between Steel Modular Units

  • 摘要: 为了推广模块化钢结构在实际工程中的广泛应用,解决现有模块间节点连接形式中的连接件连接性能较弱、螺栓安装较为困难以及梁柱焊接时焊接质量难以保证等综合问题,提出一种采用单边螺栓和内套筒连接钢结构模块单元的节点。该节点主要包含内套筒、高强单边螺栓、方钢管柱、H型钢梁等。通过有限元软件ANSYS对建立的4种连接节点进行静力加载和低周往复加载,分析了4种节点的破坏模式、弯矩承载力、滞回曲线、骨架曲线、耗能性能,最后参照现有结构工程,将研究所得到的节点力学性能参数赋予到MIDAS/Gen建立的多层钢结构整体模型中,并对结构模型施加恒载、活载、风荷载及地震作用,进一步探究节点在整体结构中的连接性能。结果表明:楼板梁采用单侧外伸端板时,可提高节点抗弯承载力约8.32%;使用中间连接螺栓和盖板时,可分别提高节点抗弯承载力约16.61%和10.33%;在端板为平齐端板时,节点滞回曲线产生明显捏缩现象,耗能性能显著降低。该节点连接性能在满足GB/T 50011—2010《建筑抗震设计标准》要求的同时,具有较好的耗能性能,节点连接性能满足8层及以下的多层纯模块化钢结构。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-26
  • 网络出版日期:  2025-07-15

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