导　　师： 陈志华

学科专业： H1402

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 天津大学

摘　　要： 节点研究一直是钢结构研究中的重点。根据节点处传递荷载的情况、所采用的连接方法及其细部构造，按照节点的力学特性，可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点。目前国内对于节点的研究主要集中在半刚性节点领域，对铰接节点涉及较少，同时尚没有明确的关于工程实际中铰接节点的判定标准。本文以天津钢管公司460管加工车间托梁拔柱工程为背景，围绕其中的新型改造节点-托梁拔柱节点进行了以下几方面的试验研究和理论分析工作。 简述了节点设计原则，分析了节点研究现状，简介了本文选题的工程背景，提出了本文的主要工作。 介绍了节点的连接方法以及国内外的节点连接分类标准，并根据本文所研究的方向，着重介绍并分析了五种工程中常见的铰接节点的连接形式及优缺点，为本文的研究工作奠定了理论基础。 结合工程背景提出了托梁拔柱节点改造的形式和构造，在ansys里建立改造节点缩尺模型，重点考虑了柱头板对于提高节点承载力的有利影响，运用非线性有限元法对节点进行理论分析，明确了节点的破坏形态，得到了节点的理论承载力，为试验提供了参考依据。 为了对改造后节点的实际性能有更为深入的了解，设计并进行了改造节点缩尺模型的拟静力试验。对节点的滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度退化系数等指标进行了详细分析，并与有限元结果进行对比，说明同刚性节点相比，改造后节点的耗能能力差，刚度退化严重，表明改造后的托梁拔柱节点具有明显的铰接特性。 根据上述理论分析和试验研究，提出了简化的节点弹簧模型，得到了节点转动刚度与梁柱间有效连接长度的关系，并据此对节点进行了有限元优化，分析研究不同改造方式对节点性能的影响，进一步得出了二者间的定量关系。采用了ec3和bjorhovde两种方法确定了托梁拔柱节点的类别，结果表明，改造后的托梁拔柱节点属于铰接节点。并进一步根据上述研究成果，提出在工程实际中，当节点的转动刚度占原刚性节点的25％以下时，节点即可视为铰接节点的判定标准。

关 键 词： 钢结构 托梁拔柱 刚性节点 铰接节点 拟静力试验 转动刚度 判定标准 非线性有限元法

分 类 号： [TU391.1 TU311.41]

领　　域： [建筑科学] [建筑科学]