门式刚架钢结构端板连接节点承载性能的研究

【摘要】：近十几年来,随着我国经济建设的飞速发展,钢结构建筑体系在整个建筑行业中得到了大力发展,特别是门式刚架钢结构建筑结构体系在我国工业厂房建筑中得到了广泛应用,而端板连接作为高效率的一种梁柱抗弯连接形式,也随之在工程中大量采用,端板连接节点逐渐成为较为热门的研究课题之一。 本文通过试验研究和有限元分析的方法,对门式刚架端板连接 形梁柱节点的受力性能进行了深入研究,研究的内容主要包括: 1.试验研究:通过2组4个门式刚架端板连接 形梁柱节点试件的破坏试验,对端板连接节点受力性能进行了研究,分析比较了它们在单向荷载作用下的承载力、节点刚度、内力分布、破坏模式等方面的性能,并测量了端板连接节点的螺栓拉力,为今后类似研究提供参考。 2.有限元分析:建立了考虑端板接触和螺栓预拉力的三维有限元模型,对门式刚架端板连接 形梁柱节点进行了非线性分析,讨论了端板厚度、连接形式、加劲肋、梁截面高度及螺栓布置对端板连接节点的承载力和节点刚度特性的影响,并将有限元计算结果和试验数据进行比较,得出了一致性结论。同时对现行规范的相关设计原则进行了分析和验证,并提出了一些设计建议。 3.节点刚度对结构整体刚度的影响:主要通过有限元分析的方法,利用试验和有限元计算得到的节点刚度,研究了节点刚度对门式刚架和悬臂梁结构整体刚度的不利影响,总结了其影响规律,并给出一些关于如何在设计时考虑节点刚度影响的设计建议。 本文在试验和有限元分析的基础上,通过对现行规范的相关设计原则的对比,分析了现行设计规范相关内容有待完善之处,并为门式刚架端板连接设计计算方法的改进提供了一定的依据,同时给出了一些实际可行的设计建议,可供工程设计人员参考。