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1、第36卷第5期湖南大学学报(自然科学版)Vol.36,No.52009年5月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)May2009文章编号:1674-2974(2009)05-0001-06外伸端板节点有限元分析111,21何益斌,黄频,郭健,肖阿林(1.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;2.湖南大学设计研究院,湖南长沙410082)摘要:为考察外伸端板连接中不同端板厚度、螺栓直径、螺栓布置对节点受力性能以及端板强度的影响,采用有限元数值分析软件
2、ANSYS建立半刚性端板连接节点模型进行非线性有限元分析.在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题.分析结果表明:端板厚度的变化对节点的初始转动刚度、极限转动能力以及抗弯承载力都有不同程度的影响;节点的初始转动刚度随着端板厚度的增加而增加,但节点的极限转动能力却随着端板厚度的增加而减小;设计中建议采用大螺栓、中等厚度的端板,同时螺栓应尽量布置在靠近梁翼缘一侧;传统的T形件方法计算端板强度,其计算结果偏低.关键词:端板节点;强度;T形件;有限元;转动刚度中图分类号:TU973.13
3、文献标识码:AFiniteElementAnalysisforExtendedEndplateConnections111,21HEY-ibin,HUANGPin,GUOJian,XIAOA-lin(1.CollegeofCivilEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China;2.DesignInstituteofHunanUniv,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Thefiniteelementsoftware
4、ANSYSwasusedtoanalyzetheinfluencesofdifferentend-platethickness,boltdiameterandlayoutofboltsonjointperformancesandend-platestrengthinextendedend-plateconnections.Theanalyticalmodelstookintoaccountmaterialnonlinearities,largedisplacementsandgeometricaldiscontinui
5、ties.Theanalysishasindicatedthatthechangeofend-platethicknessaffectstheinitialrotationalstiffness,theultimaterotationalcapacityandthebearingcapacityofconnectionstovaryingdegrees.Initialrota-tionalstiffnessofconnectionsincreaseswithend-platethickness,buttheutmost
6、rotationalcapacityofconnec-tionsdecreasewithend-platethickness.Inordertoguaranteetheductilityofconnections,bigboltsandmediumend-platethicknessshouldbeadoptedandboltsoughttobeputascloseaspossibletotheflangeofthebeam.TheT-stubanalogyhaslimitationsinrepresentingthe
7、strengthofend-plate.TheresultscomputedbytheT-stubanalogyarelowerthanfiniteresults.Keywords:endplateconnection;strength;T-stub;finiteelementmethod;rotationstiffness外伸端板连接节点由于其易于安装和定位、施化都会对节点的性能产生影响,如果要通过试验对工方便而成为目前广泛应用的一种梁柱半刚性连接每一个影响因素都进行研究,显然是不经济的.而合节点.梁柱端板连接节
8、点主要由端板、螺栓、节点域理的有限元模型能够以较高的精度对实际结构的受柱翼缘和腹板等部分组成,构造特点决定了端板连力情况进行模拟,在一定程度上弥补了试验研究的接强度和刚度具有一定的复杂性.任何构造上的变不足.通过有限元模拟,人们能够比较准确、全面地收稿日期:20080501基金项目:国家自然科学基金资助项目(50778070)和
