冷弯薄壁型钢门式钢架节点性能研究综述.pdf

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1、68低温建筑技术2015年第11期(总第209期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．11．024冷弯薄壁型钢门式钢架节点性能研究综述彭云飞(同济大学建筑工程系，上海200092)【摘要】总结了国内外的常见冷弯薄壁型钢门式钢架节点形式，并对其性能进行简单的分析比较。其中，国外对冷弯薄壁型钢节点的研究开始较早，研究分析了各种不同的节点形式，其中很多节点构造已经被试验证明具有很好的性能；国内的研究则起步较晚，节点构造比较单一，主要研究螺栓群的分布对节点刚度的影响。【关键词】冷弯薄壁型钢；门式钢架；节点构造【中

2、图分类号】392．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)11—0068-030引言冷弯薄壁型钢门式刚架系指：用镀锌或镀铝锌薄壁型钢冷弯成型的刚架梁、柱(其厚度一般在3mm以下，强度在345—550MPa之间)，通过节点板经自攻自钻螺钉或高强度H157015螺栓连接而成的新型门式刚架结构。刚架作为其主要承重结构，其梁柱、屋脊等关键节点采用刚接或者半刚接等形式，平面外冷弯薄壁型钢檩条、墙梁、支撑等通过螺栓或自攻自钻螺钉与主刚架连接J。图2梁柱节点及截面示意图冷弯薄壁型钢门式刚架结构体系在澳大利亚、美国、日所示相

3、l司。本等发达国家的农业和商业中小型建筑、临时建筑中有着2007年，重庆大学龙莉萍、张垄选用直径为10mm的广泛的应用，但国内目前对该类结构体系的研究处于起步4．8级普通螺栓和T型热轧钢板作为节点板，其节点构造如阶段。目前，国内外对于该类门式刚架结构的研究主要集图2所示。文中采用试验和有限元模拟方法，分析了螺栓间中于节点承载力和整体门式刚架极限承载力方面。而国距、连接板和连接板形状对节点性能的影响。主要结论如内对冷弯薄壁门式钢架节点构造的研究进展的介绍比较下，连接板厚度对节点性能影响最大，其次是螺栓间距和连少，为此本文总结了国内

4、外的常见冷弯薄壁型钢门式钢架接板形状。螺栓间距在5d～10d时，增加螺栓间距可以显节点形式，并对其性能进行简单的分析比较。著提高节点抵抗弯矩性能。只有当螺栓间距足够大时，加1国内研究综述腋构造才能充分发挥其应有的作用。2007年，李坤、卢林枫l4选用10．9级M16的螺栓和一3mm厚的梁柱截面以及节点板，其节点构造如图1所示。文中采用ANSYS分析了所示节点的节点性能，分析了节点板厚度、螺栓数量和间距对节点性能的影响，并拟合出了一条节点的弯矩一转角公式。另外，提出通过考虑节点对刚架的位移影响来考虑节点的半刚性，认为半刚性节点对应

5、的柱顶位移值会比刚性节点的大10％。螺栓间距9090图3梁柱节点及截面示意图U50ll1∞，0A◆A霸——呈__、●·-{一虽呈n．’．1匪互·．．-I图1梁柱节点及截面示意图图4梁柱节点及截面示意图2007年，董刘方、卢林峰研究了节点性能对整体结构的影响，提出了螺栓孔壁滑移刚度的计算、节点刚度简化2012年，合肥工业大学胡小龙选用8．8级M16的高计算、节点设计等相应的方法，其节点构造形式大体跟图1强螺栓和Q235热轧板作为节点板，选用截面为双拼的c15o彭云飞：冷弯薄壁型钢门式钢架节点性能研究综述×50×15×2，节点构造如

6、图3所示。文中利用有限元软件度取8～lOmm，螺栓间距取200～220mm，节点区总共有八ABAQUS对冷弯薄壁型钢门式刚架梁柱节点在低周反复荷个8．8级M16高强螺栓。同时，建立了两种弯矩一转角模载作用下的受力性能进行了模拟分析，得到节点的M—滞型，分别为幂函数模型和线性模型。其中幂函数模型较精回曲线，并考虑了螺栓间距和节点板厚度变化对节点性能确，但是形式复杂；线性模型较简单，偏于安全，但是模型精的影响。结果显示各节点试验的滞回曲线都较为饱满，耗确度有待提高。能性能与同类其他节点相比较为优越。2013年，同济大学罗永峰参考澳洲

7、公司的典型节点，2013年，内蒙古科技大学赵根田研究了双拼冷弯薄如图5所示，在实际设计中具体提到了节点的刚度系数。提壁C型钢梁柱节点的力学性能。文中通过试验数据和有限出现有规范中的计算长度系数没有计及半刚性连接节点的元模拟对比，分析了节点刚度的影响因素，提出了梁柱节点影响，由于半刚性连接节点虚弱了框架的抗侧刚度，所以现的弯矩一转角公式。针对所研究的C型钢尺寸(140×50×有的柱子计算长度系数可能偏不安全。20、160×60×20，厚度有2、2．5、3mm三种)，建议节点板厚高强螺栓图5粱柱节点及屋脊节点示意图图6节点示意图图7

8、节点示意图2国外研究综述2004年，JulieMills和RogerLaBoube_j对截面为C2001982年，Baigent和Hancock“首次进行了冷弯薄壁×76×15．5×1．5mm的冷弯薄壁型钢门式刚架节点进行了型钢门式刚架结构极限承载力试验研究，试