鋼結(jié)構(gòu)無工藝孔梁柱焊接節(jié)點的力學(xué)性能及其局部工藝尺寸控制研究.pdf

1、本文以無工藝孔焊接梁柱節(jié)點（分為襯板中間切斷與襯板貫通的形式）與普通工藝孔焊接梁柱節(jié)點作為研究對象，采用熱軋H型和帶翼緣十字型鋼柱2系列模型進(jìn)行ABAQUS有限元分析，并考慮不同襯板形式對無工藝孔節(jié)點性能的影響，縱、橫向分析與對比節(jié)點性能參數(shù)，選出較優(yōu)的設(shè)計方案。此外，研究襯板上的安裝焊縫長度、以及無工藝孔節(jié)點加工可能存在的凹坑缺陷尺寸對節(jié)點性能的影響，以便為實際工程提供可靠的理論和應(yīng)用依據(jù)。本研究的主要內(nèi)容和成果如下:
　　

2、(1)根據(jù)相關(guān)規(guī)范及規(guī)定，并基于前人研究闡述對連接系數(shù)的取值理由，在梁柱連接的極限受彎承載力計算中，考慮梁腹板的貢獻(xiàn)，設(shè)計出用于非線性有限元分析的節(jié)點模型。并采用ABAQUS有限元分析軟件，在考慮焊接熱效應(yīng)影響下對這些節(jié)點模型進(jìn)行擬靜力分析。結(jié)果表明:無工藝孔節(jié)點的承載能力與耗能能力均優(yōu)于普通工藝孔節(jié)點;在無工藝孔節(jié)點中，襯板中間切斷式相比于襯板貫通式的承載能力稍有提高但差別不大，耗能能力則不如后者;采用帶翼緣十字型鋼柱時的節(jié)點的耗能能

3、力明顯優(yōu)于采用H型鋼柱時的節(jié)點，而前者的承載能力不如后者。綜合考慮認(rèn)為，當(dāng)在實際工程中采用H型鋼柱時，襯板貫通形式的無工藝孔節(jié)點（即HSC-3節(jié)點）的抗震性能優(yōu)于其他HSC系列節(jié)點;當(dāng)實際工程中采用帶翼緣十字型鋼柱時，襯板貫通形式的無工藝孔節(jié)點（即CSC-3節(jié)點）的抗震性能優(yōu)于其他CSC系列節(jié)點。
　　 (2)考慮采用不割除襯板的方法，對安裝焊縫長度進(jìn)行優(yōu)化。對第4章提到的兩種襯板形式的無工藝孔節(jié)點模型做出不同安裝焊縫的處理，在

4、考慮焊接熱效應(yīng)影響下進(jìn)行節(jié)點非線性有限元分析。綜合極限承載力、轉(zhuǎn)角能力、位移延性能力來進(jìn)行考慮，提出安裝焊縫長度的合理取值公式。
　　 (3)為探明襯板與梁腹板之間的焊接缺陷對梁柱節(jié)點抗震性能的影響，采用HSC-1模型作為主體，在襯板弧口處與梁腹板圓弧間的凹坑處做出不同程度的焊接缺陷，在考慮焊接熱效應(yīng)的條件下進(jìn)行非線性有限元分析。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn):襯板端部圓弧與梁腹板圓弧之間的焊接缺陷對梁柱節(jié)點的抗震性能具有一定的影響，影響主要體現(xiàn)