建筑用鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力分析

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)連接的關(guān)注度也在逐漸提高。因此，本文基于嵌入式鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力分析進(jìn)行探討，希望可以滿足建筑用鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);梁柱;節(jié)點(diǎn);受力

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.112

在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，對(duì)于梁柱連接節(jié)點(diǎn)的關(guān)注度較高，連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的安全性對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的可靠性與整體性都可以提供一定的保障。

1、鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的基本組成

對(duì)于本次研究中所選擇的鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，具體的節(jié)點(diǎn)組成見(jiàn)圖1所示。針對(duì)本節(jié)點(diǎn)的分析，優(yōu)點(diǎn)主要在于：第一，對(duì)于嵌入式的拼接板，連接主要是為了方便安裝普通梁段，這樣就可以讓梁柱節(jié)點(diǎn)高空的安裝變得更加方便，也有利于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速的安裝與拆卸。第二，針對(duì)連接板厚度與螺栓等設(shè)計(jì)參數(shù)做好對(duì)應(yīng)的調(diào)整，可直接向連接蓋板處轉(zhuǎn)移梁端塑性鉸，保證鋼柱與普通梁段不會(huì)有任何損壞，震后及時(shí)合理地更換連接蓋板、高強(qiáng)螺栓即可，就能夠獲得震后恢復(fù)效果[1]。

2、鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力的靜力分析

基于Workbench模型實(shí)現(xiàn)對(duì)于試件的設(shè)計(jì)，在模型之中應(yīng)用梁端位移荷載，得到試件的應(yīng)力圖以及撓度曲線數(shù)據(jù)，針對(duì)相應(yīng)的力學(xué)性能參數(shù)可以展開(kāi)科學(xué)合理的分析，確認(rèn)嵌入式梁柱節(jié)點(diǎn)會(huì)伴隨參數(shù)的改變而推動(dòng)受力性能的發(fā)展這一規(guī)律。

2.1基于WB系列試件單調(diào)位移作用下的分析

上圖2屬于單調(diào)位移105mm作用下的等效應(yīng)力圖，從圖中可以看出應(yīng)力的分布主要是在鋼柱和梁翼緣鏈接位置以及螺栓孔附近。如果腹板拼接板的實(shí)際厚度為6mm，那么螺栓孔周?chē)膽?yīng)力偏大，但是容易出現(xiàn)破壞;如果其厚度達(dá)到10mm，螺栓孔附近的應(yīng)力就會(huì)有明顯的減小趨勢(shì)，并且會(huì)改善其受力情況。所以，通過(guò)分析來(lái)看，厚度越來(lái)越大的腹板拼接板能明顯改善梁柱接頭位置的實(shí)際應(yīng)力[2]。

2.2基于FST系列試件單調(diào)位移作用下的分析

上圖3屬于在105mm單調(diào)位移作用下FST系列試件的等效應(yīng)力圖。通過(guò)圖3分析，F(xiàn)ST系列試樣應(yīng)力的分布情況帶有類(lèi)似的規(guī)律性，鋼梁的柱翼緣和上下翼緣鏈接位置上的應(yīng)力較大，而拼接板處的應(yīng)力越來(lái)越小;鋼柱的應(yīng)力從連接梁柱的地方開(kāi)始朝著兩側(cè)逐漸減小，當(dāng)翼緣拼接板達(dá)到10mm厚時(shí)，拼接板四周區(qū)域以及螺栓孔壁周?chē)膽?yīng)力比較集中，當(dāng)達(dá)到14mm厚的時(shí)候就會(huì)明顯減小拼接板的應(yīng)力，螺栓孔壁四周的應(yīng)力強(qiáng)度隨之得到顯著的改善，從這一點(diǎn)能夠清楚了解到翼緣拼接板越來(lái)越厚可以有效改善梁柱節(jié)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)力[3]。

結(jié)語(yǔ)：

在現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力分析之中，需要針對(duì)其受力分析的實(shí)際特點(diǎn)以及相對(duì)應(yīng)的條件因素進(jìn)行全面的分析與考慮，并且要深入細(xì)化研究相關(guān)問(wèn)題，與實(shí)際的情況結(jié)合起展開(kāi)分析，確保鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力的合理性與安全性。這就要求相關(guān)分析人員和設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容有熟練的掌握，同時(shí)深入了解、掌握結(jié)構(gòu)建設(shè)的相關(guān)事項(xiàng)，推動(dòng)研究分析的持續(xù)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

王志偉，1984年10月12日生，男，河南南陽(yáng)，大學(xué)本科，結(jié)構(gòu)工程師，研究方向：結(jié)構(gòu)受力分析與研究。