H型钢梁与矩形钢管混凝土柱平齐式端板单边螺栓连接节点弯矩-转角分析模型

为预测通过平齐端板和单边螺栓连接的钢管混凝土节点的弯矩-转角关系,该文提出基于极限弯矩、初始转动刚度和形状参数的三参数指数模型。考虑节点的可能破坏模式,提出节点极限弯矩的计算方法,基于组件法建立节点初始转动刚度分析模型,仅需节点构造尺寸和材料特性便可得到节点的极限弯矩和初始转动刚度预测值。弯矩-转角关系模型、极限弯矩计算方法、初始转动刚度模型和预测的节点破坏模式与试验结果均吻合较好。该文提出的分析模型简便、准确,避免大量试验研究和有限元模拟,能够适用于半刚性组合框架节点的分析和设计。     

钢管混凝土柱-钢梁延伸式端板连接节点初始转动刚度计算模型

延伸式端板连接节点是钢管混凝土结构中常见的梁柱节点形式,基于组件法建立了钢管混凝土柱-钢梁延伸式端板连接节点初始转动刚度的计算模型,考虑了端板受弯、端板受剪、螺栓受拉、钢管柱腹板受剪、柱核心混凝土受剪变形对节点转动刚度的影响,对于节点锚固件,采用贯通螺栓或单边螺栓。通过确定对节点初始转动刚度有贡献的组件将其简化为弹簧模型,提出了各组件的刚度计算公式,建立了节点初始转动刚度的计算模型。根据建立的计算模型对已有试件进行理论计算并与试验结果对比,得到理论值与试验值之比的平均值为1.02,标准差为0.12,验证了其正确性,且该计算模型简单,便于在实际工程中应用。分析了节点初始转动刚度的影响因素,结果表明：适当增大端板厚度,可有效提高节点初始转动刚度;增大螺栓直径、钢管柱厚度和提高混凝土等级对节点初始转动刚度的提高不及增大端板厚度显著。