工字梁和箱型柱固接节点的极限承载力分析.pdfVIP

工字梁与箱型柱固接节点的极限承载力分析 王浩1， 沈捷攀2， 孔江洪1， 崔青1 1中国建筑设计研究院，北京1000442浙江大学建筑设计研究院，杭州310012 [摘要] 钢框架梁柱节点一直是钢结构设计和研究中的重点。本文从高层钢框架中常见的箱型柱工字梁节点的 破坏机理入手，推导了极限承载力的公式，并与有限元的模型分析结果进行了比较。 [关键词]梁柱节点；箱型柱；有限元分析；设计研究 TU973.1＋3 A Researchonultimateresistanceofi-beam-box-columnjoints WangHao1,ShenJiepan2,KongJianghong1,CuiQing1 1ChinaArchitectureDesignResearchGroup,Beijing100044,China; 2ArchitecturalDesignResearchInstituteofZhejiangUniversity,Hangzhou310012,China Abstract:Thebeam-columnjointinthesteelframeworkisthekeyinsteelstructuredesignandresearch.Thispaperis discussingthefailuremechanismofI-beam-Box-columnjoint,andalsohaveformuladerivation.Somefiniteelementsare builtinthispaperandcomparedwiththeresultoftheformula. Keywords:framework;joint;hox-eolunm;finiteelementanalysis;designstudy 第43卷增刊 王浩，等．工字梁与箱型柱固接节点的极限承载力分析 423 ＼37为钢梁腹板的高度一焊接通过孔的高度(mm)；工为 钢梁翼缘的屈服强度(N／ram2)；f,o为箱形柱的屈服 梁腹板受弯部分的高度(illm)；‰为柱壁板屈服弯 隆 矩；峨。为该节点极限弯矩；S，为梁高度方向扇形通 b 』L—————--——————————————————————·L—————————————————————-———√ 缘厚度(mm)；t。，为箱形柱壁板厚度(mm)。 2 有限元模型 图2半块柱子壁板屈服铰线 本文使用ANSYS软件对节点进行有限元分析， 吼2芒 (3) 柱子采用箱型柱550×550×18，梁采用工字形600× 以=詈+詈=艿j么!；≯ c4， 的距离，约2m，模型如下。分析采用ansys的单元 sheUl81。应力．应变曲线采用经典的两折线模型。经 过分步加载后，节点极限承载力收敛在1402kN·m； c5， 按照钢梁截面尺寸，可以知道钢梁的全截面塑性弯矩 6jI÷一危。l 为14031d、i·m【2】，这一点是一致的。有限元分析模型 同理可求得吼=艿』≤云}李乏≠』 见图3。在该塑性弯矩作用下，柱子壁板的变形见图 4。垂直柱子壁板的相对