冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点抗震性能分析

矩形管建筑结构用冷弯矩形钢管

将隔板内连式和贯通式节点相结合并加以改进,提出了h型钢梁-钢管柱刚性连接的新型节点。该节点既克服了隔板贯通式节点下隔板宽度大于墙体影响室内美观与布置的缺点,又使梁下翼缘与柱的连接像上翼缘与柱的连接一样得到有效加强,适合在居住建筑中使用。对该节点的抗震性能进行比较系统的分析研究,包括运用非线性有限元程序ansys,模拟低周反复加载试验;制作多个足尺模型,进行实际的低周反复加载试验。结果表明该节点具有良好的延性和耗能能力,且塑性铰都出现在加强段以外的梁上。通过两种研究方法的比较,也可以看出有限元模拟试验是研究新型节点连接性能的有效方法,在通常情况下,能用来代替实际试验,以达到减少研究时间和研究费用的目的。

收集了q235和q345冷弯厚壁方矩管的材料不定性、几何不定性、稳定设计计算模式不定性以及短柱的承载力数据.在此基础上运用一次二阶矩法进行了抗震及非抗震设计可靠度分析.最终给出q235和q345冷弯厚壁型钢构件强度和稳定设计抗力分项系数以及承载力抗震调整系数建议值,为相关技术标准的修编提供了依据.

为了研究方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接的抗震性能,利用大型有限元软件an-sys,考虑几何非线性、材料非线性和状态非线性对方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接节点进行了循环荷载作用下的有限元分析,分析了端板厚度对梁柱节点滞回性能的影响及节点承载力、初始转动刚度,耗能能力和延性的影响。计算结果表明:方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接具有良好的延性和耗能能力。

方钢管柱-H字钢梁套管加强式端板连接节点抗震性能分析

通过9个节点模型的低周反复荷载试验,研究了方钢管混凝土柱与钢梁相接节点的抗震性能。试验结果表明,试件有很好的弹塑性变形能力和较好的耗能能力,滞回曲线比较饱满;达到最大承载力时,大部分试件的钢管柱转角即层间位移角超过1/100;承载力下降时,滞回曲线的捏拢不明显;含钢率对内隔板式节点承载力影响很大,尤其是柱壁厚度;内隔板节点比锚定式节点具有更好的承载能力,但延性比后者要小;t字形节点压弯性能比拉弯性能更好。用ansys程序对试验进行了计算机模拟对比。

高频焊接矩形管柱生产效率高,抗扭性能好,平面外刚度好,并且根据需要内部可以充填混凝土,提高抵抗局部屈曲的能力,比目前的采用焊接(变截面)h型钢的轻钢厂房有更好的经济性。为提高梁柱连接节点的承载力、减小节点变形,提出了箱形柱柱顶与梁上翼缘齐平,槽钢与梁端板等厚,槽钢向上伸出长度以满足安装一排高强螺栓的要求,并设置三角形加劲肋与柱顶盖板和槽钢焊接,箱形柱顶和槽钢内面满焊的节点形式,分析表明这种节点有很高的刚度和强度,能很好地满足刚性连接的要求。

根据市场需要,结合武钢集团汉口轧钢厂的实际情况,介绍了如何对大型冷弯方矩形钢管的成型工艺进行优化,使产品质量更优;如何充分发挥现有机组的能力,将产品规格由原来的280mm×280mm方管扩大到500mm×500mm方管

矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点抗震性能试验

方钢管柱与H型钢梁连接形式评述

结合武钢集团汉口轧钢厂的实际情况,介绍了采用直接成型方式生产的大型厚壁冷弯方、矩形钢管在形状、焊缝质量等方面可能存在的缺陷,分析缺陷产生的原因,提出了改进的措施并取得明显的效果。

冷弯厚壁方矩形钢管的成型工艺与性能

方钢管柱与H型钢梁连接形式评述 (2)

对目前应用与研究较多的几类方矩形冷成型钢管柱-h型钢梁连接节点以及铸钢节点按构造形式和受力机理进行分类,并对各自的技术经济指标进行对比分析;概述铸钢节点的优点和推广的可能性。通过对这些节点形式的技术经济指标的比较分析,表明每种节点都有其固有的优点和不足,寻找一种技术经济各方面性能都很优异的节点形式是不现实的,在实际选择和开发节点时要根据具体情况扬长避短,工程设计人员要根据节点所在结构的受力特点选择合适的节点形式。

高频焊接矩形管生产效率高,抗扭性能好,平面外刚度大,根据需要内部可充填混凝土以提高抵抗局部屈曲的能力,比焊接h型钢的轻钢厂房有更好的经济性。为提高梁柱连接节点的承载力、减小节点变形,需在节点区外包槽钢。本文分析了节点区不同厚度、不同形式外包槽钢和不同的柱内加劲肋设置等对节点强度和刚度的影响,得出了满足刚性连接要求的节点区外包槽钢厚度计算公式。研究了柱加劲肋、螺栓排列、螺栓数目、槽钢宽度和槽钢下伸长度等的影响。建议了箱形柱柱顶与梁上翼缘齐平,槽钢与梁端板等厚,槽钢向上伸出长度以满足安装一排高强螺栓的要求,并设置三角形加劲肋与柱顶盖板和槽钢焊接,箱形柱顶和槽钢内面满焊的节点形式。分析表明这种节点有很高的刚度和强度,能满足刚性连接的要求。

设计了5个截面长宽比不同的矩形钢管混凝土构件,对其进行了拟静力试验,分析其在低周反复荷载作用下的破坏形态、承载能力、变形能力、延性、滞回模型、耗能能力、强度退化、刚度退化等受力特性及抗震性能。研究结果表明,矩形钢管混凝土结构具有良好的耗能能力和塑性变形能力。截面长宽比不但影响曲线的数值,还会影响曲线的形状,随着截面长宽比的增大,水平承载力明显提高,但试件的延性、变形能力和耗能能力有所下降,刚度退化、强度退化和试件受滑移的影响越来越明显。

对冷弯c型钢框架节点的抗震性能进行试验研究与分析。为研究节点板厚度和螺栓间距两因素对节点抗震性能的影响,设计4个不同节点板厚度及螺栓间距的t形梁柱节点试件。试件具体构造为:梁柱均采用双肢冷弯c型钢,梁柱之间以热轧钢板内插作为节点板,梁柱均在腹板处用4个高强螺栓与节点板连接。通过加载试验,发现4个试件都为冷弯型钢的受弯承载力破坏,并得到节点在循环荷载作用下的m-φ和p-δ滞回曲线,对节点的破坏机理、承载力退化、刚度退化、延性及耗能性能进行相应的探索性分析。试验结果表明:该种构造的节点具有抗弯承载力高、承载力退化稳定、如初始刚度大则刚度退化严重、耗能性能好、延性差的特点。

通过改变端弯矩比、荷载偏心率等参数,对矩形钢管混凝土不等端弯矩偏压柱的力学性能进行了试验研究,并在此基础上对其受力全过程进行了有限元模拟计算。结果表明,由于构件细长比较小,其最终破坏形态为端部鼓曲破坏;刚度和极限荷载随构件荷载偏心率增大而减小,延展性增加;有限元计算结果与试验结果吻合。

倒槽钢可便捷地连接管截面和实腹截面,本文论述了钢管柱与钢梁倒槽钢连接节点的弯矩-转角特性的数值分析结果。本文通过建立恰当的有限元模型,探讨了不同节点构造对节点弯矩-转角特性的影响,所研究的节点参数包括柱截面形式、梁端节点类型、倒槽钢的方向和高度等。有限元分析的结果表明:(1)连接圆钢管的节点要比连接方钢管的节点具有更高的强度与刚度;(2)倒槽钢的高度越高,节点的刚度和强度越低;(3)与柱子焊接时,倒槽钢的翼缘与梁的翼缘平行会比二者相垂直的方式具有高得多的刚度与强度;(4)如梁端采用平端板,圆钢管柱与钢梁的倒槽钢连接节点具有足够的刚度和强度,可将其视为半刚性节点及部分强度节点,并在半连续节点设计中应用。

圆钢管框架柱与H形钢梁连接的节点构造研究

杭萧钢构股份有限公司常规方矩形钢管柱组拼焊作业指导书 第1页共1页 常规方矩形钢管柱组拼焊作业指导书 1概述 方矩形钢管柱组拼焊，是指对方矩形钢管柱的管段与隔板间组对焊缝按图纸和焊接工艺要求进 行焊接的加工过程。 2作业条件 加工图纸、工艺文件、起重设备、气保焊机（焊条电弧焊机）、打磨机、烘枪、红外线测温仪、 保温棉、清渣锤、钢丝刷、尖嘴钳、防堵剂、扁铲、焊缝量规等。 3人员要求 作业人员或设备操作人员须经相关技术、安全培训，合格后方可上岗作业；焊工须经过相应的 专业技术考试，取得专项合格证书或焊工证后方可上岗作业；作业时必须穿戴好相应的劳保防护用 品。 4作业前准备 4.1熟悉图纸、工艺文件、质量要求。 4.2复核组装好的方矩形管节点部件或构件整体规格是否符合加工图纸要求；焊材、焊接坡口、装 配等质量是否符合图纸、工艺及标准要求。 4.3检查作

开展了2个构造不同的矩形钢管混凝土柱—h型钢梁隔板贯通式节点试验,重点研究了低周反复荷载下节点的滞回曲线、破坏形态、位移延性等指标.结果表明2个节点的破坏形态均为梁端形成塑性铰;实现了"强柱弱梁"、"强节点弱构件"的设计目标;2个节点的滞回曲线均呈梭形,表现出较好的耗能性能;节点构造对其位移延性影响显著.