用于轻钢住宅结构C-C梁柱钢板节点的抗震性能研究

摘要

目前，国外在冷弯薄壁C型钢梁柱节点方面的研究主要集中在高强镀锌钢材螺栓连接上，而国内主要采用的还是Q235和Q345普通结构钢，国外的研究理论不完全适用于国内的应用。同时，国内学者的研究主要集中在传统梁柱连接节点的试验和数值分析方面，而冷弯薄壁C型钢柱的壁厚较薄，传统节点不一定适用于轻钢住宅结构。
　　另外，国内的试验研究以普通螺栓连接的双腹板、顶底角钢节点和T形板节点两种形式居多，而在我国钢结构设计中，结构主构件一般均采用高强螺栓连接。同时，T形节点虽然在加工制作及施工安装的过程中较为方便，但在垫板根部的截面突变部位容易发生应力集中现象。因此，本文针对轻钢住宅的特点，提出一种能够减缓应力集中的五边形节点形式，并通过高强螺栓将C-C型钢梁柱节点进行拼接以研究其抗震性能。
　　首先，通过文献所提供的试验研究数据，运用ANSYS12.0有限元分析软件建立节点的原型试件模型，对有限元模型进行求解计算后，将计算结果与试验结果对比分析，验证模型的正确性。
　　后续理论分析时，通过改变垫板厚度、C型钢厚度等参数，在竖向单向加载方式下研究不同节点的破坏模式及其应力分布。同时，分别以垫板宽度和C型钢截面高度为参数变量，研究节点在单向加载和循环加载下的受力性能。其次，根据实际工程要求设计出一种T型加腋节点，将其抗震性能与五边形节点和T形不加腋节点的抗震性能进行比较并提出合理的设计建议。最后得出结论，冷弯薄壁C-C型钢梁柱节点具有较好的抗震性能，采用节点板加腋的形式后，可以显著提高节点的整体受力性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 冷弯薄壁型钢介绍

1.2冷弯薄壁型钢结构的应用

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容

2 有限元分析的正确性验证

2.1 节点几何模型尺寸

2.2有限元数值分析过程

2.3 有限元模型有效性验证

2.4 本章小结

3 冷弯薄壁C-C型钢节点的破坏模式分析

3.1高强螺栓的模拟分析

3.2不同节点参数的破坏模式分析

3.3不同破坏模式的节点应力分析

3.4本章小结

4 冷弯薄壁C-C型钢节点参数研究

4.1 加载方向对节点受力性能的影响

4.2 不同垫板宽度对节点受力性能的影响分析

4.3 不同C型钢截面高度对节点受力性能的影响分析

4.4 本章小结

5 垫板形状对节点性能影响

5.1 T形节点有限元模型的建立

5.2 单调加载下节点有限元结果分析

5.3 循环加载下节点有限元结果分析

5.4 不同垫板形状对施工过程的影响

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录