下栓上焊梁柱连接节点纯弯试验研究与有限元分析

Abstract

为研究下栓上焊连接节点在纯弯荷载作用下的受力性能、典型破坏特征、纯弯承载力的计算方法,设计并制作了4个足尺试件,采用三等分点加载方式,利用分配梁制造纯弯段进行纯弯试验。采用ABAQUS有限元软件建模分析,并将有限元结果与试验结果对比验证。分别考虑下翼缘螺栓未发生滑移与发生滑移两种情况,并提出纯弯承载力计算公式。试验和有限元结果表明:在纯弯荷载作用下,全螺栓连接节点屈服荷载与极限荷载最大,栓焊混合连接节点极限荷载最小,但其屈服荷载大于下栓上焊连接节点,在正弯矩与负弯矩加载作用下荷载差别较小,认为翼缘不对称连接不会对节点受弯承载力产生不利影响。破坏现象均为节点出现整体弯曲变形,钢梁上翼缘节点核心区与加载点间出现鼓曲变形,形成局部屈曲。鼓曲出现的位置:全螺栓连接节点距离核心区最远,其次为下栓上焊连接节点,栓焊混合连接节点鼓曲位置距离核心区最近。通过对比有限元模拟与试验结果可知,典型破坏现象一致,且峰值弯矩平均误差较小,约为5%,精度较高。

Keywords

• 下栓上焊连接节点;纯弯试验;有限元分析;纯弯承载力;钢管混凝土柱