基于三参数模型的外伸式端板单向螺栓连接梁柱节点极限承载力分析

摘要

目的:分析影响外伸式端板单向螺栓连接节点初始刚度和极限弯矩的主要因素,并拟合出初始刚度和极限弯矩、形状系数的近似计算公式,为装配式钢结构单向螺栓节点连接的研究提供理论参考。方法:通过仿真分析与试验对比建立外伸式端板单向螺栓连接模型,由运行出的弯矩转角曲线得到对初始刚度和极限弯矩影响最大的因素。根据三参数模型及最小二乘法拟合出初始刚度和极限弯矩、形状系数的近似计算公式。结果:在对柱腹板厚度、梁高、端板厚度等参数均等改变后,其数值有明显的增加。柱腹板厚度在均等改变后,初始刚度由2505.6 kN·m/rad增加到3445.5 kN·m/rad,增长率为37.5%。梁的高度由250 mm增加至400 mm,极限弯矩由118.5 kN·m增加到193.4 kN·m,增长率为63.2%。结论:主要影响因素是梁的高度、柱腹板厚度、端板厚度、螺栓直径、端板宽度。并且拟合公式得到的数据值与有限元模型得到的数据对比后,其误差率基本控制在10%以内,验证了拟合公式的正确性。