Q690高強鋼端板連接節(jié)點抗震性能研究.pdf

1、高強鋼相比于普通鋼材具有更高的屈服強度、抗拉強度,但也存在著明顯的缺陷，隨著鋼材強度的提高，其屈服平臺長度縮短，屈強比提高，無法達(dá)到我國抗震規(guī)范規(guī)定。端板連接是鋼結(jié)構(gòu)中常用的節(jié)點連接方式,該連接方式具有施工快捷、質(zhì)量穩(wěn)定、承載性能好、抗震性能好、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點。采用高強度鋼材能夠有效降低成本、減小構(gòu)件尺寸、減輕結(jié)構(gòu)重量、減少焊接作業(yè)量、材料環(huán)?？苫厥绽?，其工程應(yīng)用前景非常廣闊，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色建筑的主要途徑之一。現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范均是基于普

2、通低碳鋼構(gòu)件的試驗研究和計算成果，而針對高強鋼端板連接節(jié)點并沒有足夠的基礎(chǔ)研究成果支撐。因此對Q690高強鋼端板連接節(jié)點的抗震性能進(jìn)行研究，具有一定的工程實用價值。本文采用有限元模擬與理論計算相結(jié)合的方式對端板連接節(jié)點進(jìn)行系統(tǒng)分析。
　　為了明確Q690高強鋼端板連接節(jié)點的抗震性能，本文對相關(guān)論文的試驗采用ABAQUS有限元進(jìn)行驗證。在確保了模擬準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上對模型進(jìn)行變參數(shù)分析，并對節(jié)點初始轉(zhuǎn)動剛度、受彎承載力和滯回性能等進(jìn)行了

3、討論，得到高強鋼端板連接抗震性能的影響因素。結(jié)果表明：影響節(jié)點受彎承載力的主要因素為高強度螺栓的直徑、端板加勁肋、端板強度及端板的厚度，其中螺栓直徑的影響最為明顯，當(dāng)螺栓的直徑從M20增大到M30時，試件受彎承載力提高56.42％。影響節(jié)點初始剛度的主要因素是端板的厚度、螺栓的直徑以及是否設(shè)置柱腹板加勁肋，其中同等條件下設(shè)置柱腹板加勁肋的試件比未設(shè)置的初始剛度平均高出34%。隨著螺栓強度等級、螺栓直徑、端板厚度、端板強度等級、端板加勁肋

4、、柱腹板加勁肋的增加，節(jié)點剛度退化越快，延性變差。
　　參考?xì)W洲規(guī)范3，對高強鋼端板連接梁柱節(jié)點設(shè)計中的初始轉(zhuǎn)動剛度和受彎承載力分別用組件法和等效T形件法進(jìn)行了計算，并得到節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。最后理論計算與有限元結(jié)果進(jìn)行比較。本文的研究成果及結(jié)論如下：EC3規(guī)范對高強鋼端板連接節(jié)點的受彎承載力的預(yù)測較為準(zhǔn)確，公式可以沿用到高強鋼的端板連接節(jié)點。而EC3組件法高估了節(jié)點的初始轉(zhuǎn)動剛度，其預(yù)測精度還有待提高，所以該理論計算高強鋼