螺栓—角钢梁柱连接的破坏机理及设计建议

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本文对螺栓—角钢梁柱连接在单调荷载作用下的破坏机理进行了分析,在此基础上提出角钢截面计算公式。 螺栓—角钢连接中,角钢复杂的应力分布,角铡转动中心的难以确定性,角钢非线性性能以及角钢和螺栓之间的相互作用,使得螺栓—角钢连接的真实性能难以分析。本文使用州SYS软件采用三维非线性(材料非线性、几何非线性及状态非线性)有限元对螺栓—角钢连接进行单调加载分析。在角钢与柱翼缘之间,螺栓头(帽)与相邻板件之间,螺栓杆与螺栓孔之间都设置了接触单元。此方法不但可以全面模拟螺栓—角钢连接的破坏过程,而且可以综合考虑各种因素的影响。 将ANSYS有限元计算结果与试验结果进行对照验证后,系统地分析了摩擦系数、螺栓预拉力、螺栓直径和级别、螺栓中心线到角钢肢背距离、梁跨度、梁腹板高度、柱翼缘厚度、角钢钢材的强度、螺栓的不同排列、角钢厚度、角钢高度等参数对螺栓-角钢梁柱连接受力性能的影响。最后依据有限元结果分析,提出角钢截面的计算公式,为螺栓—角钢梁柱连接节点设计提供了依据。
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