装配式钢框架攻丝钢板高强度螺栓连接斜支撑节点力学性能研究

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1、学校代码10530学号201510181942分类号TU391密级公开硕士学位论文装配式钢框架攻丝钢板高强度螺栓连接斜支撑节点力学性能研究学位申请人许振华指导教师刘忠教授学院名称土木工程与力学学院学科专业土木工程研究方向结构工程二〇一八年五月TheResearchaboutMechanicalPropertiesofDiagonalBracingJointsonPrefabricatedSteelFrameStructureConnectedwithSteelTappingHigh-StrengthBoltCandidateXuZhenhuaSup

2、ervisorProfessorLiuZhongCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramCivilEngineeringSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2018湘潭大学工学硕士学位论文摘要装配式钢框架攻丝钢板高强度螺栓连接斜支撑节点结构体系，是由远大可建科技有限公司自行研发的一种新型装配式结构体系。具有抗震性能好、材料用量少、能源

3、消耗低、环境污染小、装配速度快和施工质量高等优点，可适用于各类多层和高层民用建筑。该种体系中主要建筑构件在工厂设计加工，然后运到施工现场直接拼装的一种新型的建筑结构形式。其结构节点的主要连接方式是采用攻丝钢板高强度螺栓连接，这种新型的连接方式由于攻丝钢板与常用螺母相比，其材料性能存在差异，不能完全等同于螺母。且槽型孔与标准圆孔相比，抗滑移能力也存在一定差异。加上其相关承载力设计公式及构造要求等，现有钢结构规范中还未明确给出。所以，本文对这种新型的斜支撑节点连接方式进行试验研究和有限元数值模拟显得尤为重要。本文主要研究内容如下：（1）介绍了装配式钢框

4、架攻丝钢板高强度螺栓连接斜支撑节点、高强度螺栓端板连接节点的研究历史与现状，阐述了攻丝钢板高强度螺栓连接的特点、优势及研究意义；（2）简单介绍了斜支撑轴向受压试验。并在试验基础上，采用有限元分析方法，建立有限元模型，并对试验结果与有限元分析结果进行了对比验证；（3）通过有限元分析，探讨了在斜支撑在轴向压力及轴向拉力荷载作用下，钢材的牌号、攻丝钢板的厚度、斜支撑钢板的厚度、螺栓孔边距、螺栓孔端距、螺栓孔中距，对斜支撑节点受力性能的影响；（4）对装配式钢框架攻丝钢板高强度螺栓连接的斜支撑节点的设计构造方法提出建议。关键词：装配式钢框架；斜支撑节点；攻丝

5、钢板；高强度螺栓；有限元分析I装配式钢框架攻丝钢板高强度螺栓连接斜支撑节点力学性能研究II湘潭大学工学硕士学位论文AbstractDiagonalbracingjointsonprefabricatedsteelframestructureconnectedwithsteeltappinghigh-strengthbolt,whichisanewtypeofassemblystructuresystemdevelopedbyBroadGroup.Ithastheadvantagesofexcellentseismicperformance,mate

6、rialsaving,energysaving,greenenvironmentalprotection,fastconstructionspeedandhighengineeringquality,etc.Itcanbeappliedtovariouskindsofhigh-risecivilbuildingsandmultistoreybuildings.Mainbuildingcomponentsofthisstructuresystemcanbedesignedandprocessedinthefactory,andthenbetransp

7、ortedtotheconstructionsitetobedirectlyassembled.Themainconnectionmodeofthestructurejointistoadopthigh-strengthboltconnectionofsteeltapping.Becausethematerialpropertiesofsteeltappingaredifferentfromthoseofcommonnuts,itcannotbecompletelyequaltonut.Theslipresistanceofthegroovehol

8、eisdifferentfromthatofthestandardcircularholetoo.Inaddition,t