端板半刚性组合节点考虑楼板作用的有限元分析

摘要

在钢框架结构设计时考虑混凝土板对节点的贡献时,可以减少梁高度以及结构总高度,使用荷载下柱周围的裂缝因楼板配筋的增加而减轻。但传统的钢结构梁柱节点设计中都往往忽略混凝土楼板的作用，虽然这种假定使分析设计过程大大简化，但是分析结果与实际产生一定偏差。此外，研究表明，设计中考虑半刚性连接和楼板的组合效应会产生良好的结构经济性。本文利用有限元分析软件ANSYS对平齐端板半刚性组合节点在竖向荷载作用下的受力性能进行有限元计算分析，分析结果与试验数据吻合，验证了数值模拟的有效性，并对误差进行统计分析。通过对多组数据的比较，分析了混凝土楼板对钢结构节点承载力的有利影响，比较了组合节点中螺栓直径及混凝土板厚度对组合节点初始转动刚度和抗弯极限承载力的影响，探讨了混泥土板厚对节点初始转动刚度的作用。从而为这种节点的设计和应用提供了数值模拟的参考方法，为进一步的研究提供了参考资料。