C型鋼的優(yōu)越性能

近年來型鋼以其的性能受到了工程界的普遍關注，目前正在被越來越廣泛地應用到建筑。本文利用大型通用有限元軟件ANSYS對型鋼梁柱節(jié)點的受力性能進行有限元模擬，采用的節(jié)點形式為：梁、柱由C型鋼以背靠背的形式組合而成，雙肢C型鋼之間每隔一段距離用熱軋鋼板內(nèi)插連接，內(nèi)插的熱軋鋼板與雙肢C型鋼用摩擦型高強螺栓連接，節(jié)點區(qū)熱軋鋼板與梁、柱的連接選用八顆螺栓。

本文用ANSYS建立了一個考慮接觸的雙拼C型鋼機梁柱節(jié)點模型，并與試驗結果進行對比，驗證了有限元模型的正確性。然后用此種建模方法建立了72個考慮C型鋼厚度、截面尺寸、節(jié)點板厚度和螺栓間距的雙拼C型鋼梁柱節(jié)點模型，進行單調(diào)加載，對節(jié)點的破壞模式、應力變化、初始剛度和   彎矩進行了分析。研究表明：破壞模式有兩種，分別為螺栓孔附近板的承壓破壞和C型鋼梁彎曲破壞；   彎矩隨著螺栓間距、節(jié)點板厚度和C型鋼厚度的增加而增加，其中C型鋼厚度對   彎矩的影響   大，節(jié)點板厚對   彎矩的影響   小；初始剛度隨著螺栓間距、節(jié)點板厚度和C型鋼厚度的增加而增加，三者對初始剛度均有較大影響。   后給出節(jié)點設計建議如下：針對所研究的C型鋼尺寸，建議節(jié)點板厚度取8mm~lOmm，螺栓間距取200mm~220mm。

基于對C型鋼設備梁柱節(jié)點的分析，建立了兩種彎矩一轉(zhuǎn)角模型，分別為冪函數(shù)模型和線性模型。其中冪函數(shù)模型較   ，但是形式復雜；線性模型較簡單，結果偏于   ，但是模型   度有待提高。

對部分節(jié)點進行循環(huán)加載，分析了節(jié)點的滯回性能。研究表明：此類節(jié)點的延性一般，耗能性能良好；隨位移控制加載級別的逐級增加，剛度退化明顯；節(jié)點加腋對耗能性能有   影響，對   大承載力影響不大。