钢结构梁柱连接空间铸钢节点梁柱连接节点作为钢框架结构的传力枢纽以及各种构件的约束条件,对框架结构的承载力有着十分显著的影响。传统的梁柱连接节点力学性能研究多侧重于平面梁柱连接节点,而实际工程中,梁柱连接节点大多数是承受双向荷载作用空间节点,平面节点的受力模式和破坏方式往往不能完全反映结构在实际使用中的双向受力状态。本文以方钢管柱和圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点作为研究对象,采用了理论分析方法和有限元数值模拟方法,对双向弯矩共同加载条件下的节点抗弯承载力性能展开了系列的分析和研究。
(1)采用微元体应力分析结合有限元模拟方法,对双向等弯矩共同作用下的方钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点的破坏模式进行分析。分析表明铸钢连接件环板角点区域的材料破坏引发了节点屈服。基于上述破坏模式,提出基于Von Mises屈服准则的方钢管柱空间铸钢节点抗弯承载力理论计算公式。
(2)根据圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点在双向荷载作用下的受力特点,分别采用微元体应力分析方法和改进的屈服线理论,对节点在双向对称弯矩作用下的受力机理进行分析,并基于分析结果分别提出双向荷载作用下铸钢连接件环板抗拉承载力和钢管柱正面壳抗拉承载力理论计算公式,组合后得到圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点抗弯承载力公式。
(3)通过有限元参数化分析,对本文提出的方钢管柱和圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点抗弯承载力理论有效性进行验证,并且分析了空间梁柱节点相对于平面梁柱节点的抗弯承载力折减情况。结果表明,对于方钢管柱梁柱连接铸钢节点,有限元模拟得到的空间节点抗弯承载力折减率约为16.6%,理论折减率为18.4%,两者仅相差1.8%;对于圆钢管柱梁柱连接铸钢节点,有限元模拟得到的空间节点抗弯承载力折减率约为31.2%,理论折减率约为27.5%,两者相差3.7%,双向弯矩作用在节点上的耦合效应显著。
(4)通过有限元数值模拟方法,对双向任意弯矩共同作用下的方钢管柱和圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点抗弯承载力变化规律进行分析。基于节点抗弯承载力变化规律,采用Lagrange线性插值方法分别提出双向任意弯矩共同作用下方钢管柱和圆钢管柱-H形钢梁梁柱连接空间铸钢节点的抗弯承载力理论计算方法,为类似条件下节点的抗弯承载力研究和设计提供了参考。 钢结构梁柱连接空间铸钢节点
吴桥盈丰钢结构铸钢件制造有限公司目厂区总面积30万平方米,固定资产3.6亿元,铸造车间4万平方米,年生产铸钢节点产品6万余吨。二十多年来,公司直坚持“诚信为本、质量第”的宗旨,励精图治、开拓创新,学习和引进国内外本行业知名院校、设计院等单位的先进技术,培育了支技术精良的铸造业团队,现有空间结构及铸钢节点图纸深化设计师39名,从事模具制作、铸造冶炼、热处理、焊接、无损检测、理化检验等项目的技术人员460人,雄厚的技术力量和业的团队,保障了铸钢“节点”制作从图纸深化设计、模型制作、铸造生产、热处理、化学物理检验、无损检测到喷砂涂装等工序全部由本公司自主完成。公司配备了国内、外流的工艺设计软件及生产、检测设备,如:模拟浇注软件、计算机辅助测量软件、模型及铸件尺寸测量全站仪、大型数控模型加工机床、120吨电弧冶炼炉、50吨精炼炉、德国OBLF光谱仪、200-300吨的热处理炉、德国KK超声波探伤仪、磁粉探伤仪、拉伸、冲击试验机、大型抛丸、喷锌设备等。目公司通过快速发展壮大,从规模到产能及产品质量都已跨入国内节点铸造行业的列。公司未来的理想和追求是,愿像铸钢节点样新密而牢固地连接国内钢结构行业的精英和朋友,强强联合,协作共赢,用我们的智慧和实力,再创明天更加辉煌的业绩。