T型钢节点用于轻钢住宅的弱轴连接抗震性能研究

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目前,国内外学者对半刚性节点的研究主要集中在节点的强轴方向,在节点的刚度,受力以及抗震性能方面研究的十分充足,但在弱轴方向上的研究却仅有角钢和端板连接的形式,节点形式较为单一,研究并不充分。所以我将课题的重心放在了弱轴半刚性连接上,并通过蒙皮板的形式改进了弱轴承载力较低的这一状况。节点采用T型钢的部分焊接连接,这样梁柱节点不仅具有半刚性节点的良好转动性能,便于现场安装施工,而且T型钢腹板与梁翼缘的焊接连接避免了螺栓连接梁翼缘打孔对梁抗弯性能的削弱。本文通过对弱轴T型钢连接节点的有限元分析,进行了深入系统的抗震性能研究。  论文首先介绍了国内外半刚性节点的研究现状和制约我国轻钢住宅推广的因素分析,提出课题的研究方向。然后运用ANSYS有限元软件建模,通过ANSYS分析结果与试验结果的对比,验证本文所用有限元建模方法的正确性。  在有限元正确性得到验证的前提下,分别对普通弱轴T型钢连接节点和新型节点进行单向和循环加载下的数值分析,根据荷载~位移曲线、滞回曲线、骨架曲线等一系列研究成果,对比分析两种节点的受力性能。而后进行新型弱轴T型钢连接节点的参数研究:通过改变T型钢翼缘厚度与T型钢腹板厚度来研究T型钢尺寸对节点抗震性能的影响,并提出合理的设计建议。最后得出结论:与普通节点相比,新型节点的整体受力性能有了显著地提高,新型节点T型钢翼缘的厚度应大于蒙皮板厚度的1.3倍,新型节点T型钢腹板的厚度不应该小于钢梁翼缘的厚度。
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