【摘 要】
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梁柱节点处采用新型椭圆头单边螺栓连接,能有效解决H形钢梁和方钢管柱之间无螺栓安装空间的问题,且施工过程和施工质量控制更为简便。本文采用新型椭圆头单边螺栓连接H形钢梁-方钢管柱半刚性节点,由于其螺栓头、螺栓孔均为椭圆形,与传统的圆头螺栓有较大区别。因此,本文通过进行试验、有限元数值模拟法,并结合理论分析,对采用新型椭圆头单边螺栓连接H形钢梁-方钢管柱节点的抗弯承载力进行研究。研究结论如下:（1）试验
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梁柱节点处采用新型椭圆头单边螺栓连接,能有效解决H形钢梁和方钢管柱之间无螺栓安装空间的问题,且施工过程和施工质量控制更为简便。本文采用新型椭圆头单边螺栓连接H形钢梁-方钢管柱半刚性节点,由于其螺栓头、螺栓孔均为椭圆形,与传统的圆头螺栓有较大区别。因此,本文通过进行试验、有限元数值模拟法,并结合理论分析,对采用新型椭圆头单边螺栓连接H形钢梁-方钢管柱节点的抗弯承载力进行研究。研究结论如下:（1）试验共6组试件。其中,SJ-1～SJ-3试件与SJ-4～SJ～6试件分别为M16与M20新型椭圆头单边螺栓连接,每种相同尺寸的单边螺栓进行柱端轴压分别为0、0.2与0.4的3组试验。结果表明,节点均为外伸式端板屈服,继续加载后单边螺栓会屈服变形直至螺栓头断裂。增加方钢管柱的轴压比,节点初始刚度减小幅度小于5%,节点承载力减小幅度小于2.3%,因此可以视为改变轴压比对节点初始刚度以及承载力没有影响;采用M20新型椭圆头单边螺栓连接的梁柱节点相比于采用M16新型椭圆头单边螺栓连接的梁柱节点,初始刚度增长21.85%,极限承载力增长8.68%,增大螺栓尺寸可以较好提高节点初始刚度和极限承载力。（2）通过ABAQUS有限元模拟分析,分析了节点应力分布,并得出节点的弯矩-转角曲线。分析发现,梁柱节点应力较大部位主要出现在椭圆形螺栓头、螺栓杆、外伸式端板与方钢管柱壁受拉侧的螺栓孔处,有限元模型变形情况与试验结果基本符合,弯矩-转角曲线与试验情况也基本一致。（3）建立了新型椭圆头单边螺栓连接的H形钢梁-方钢管柱节点弯矩-转角理论模型。利用组件法及屈服线理论等方法,对弹性抗弯承载力、初始转动刚度屈服抗弯承载力、割线转动刚度和强化刚度进行了计算推导。弹性阶段曲线与试验基本相符,初始刚度与试验数据相比,误差在7%之内;理论推导的屈服阶段和强化阶段都与实际试验结果有相同的趋势,最终得出节点弯矩-转角特性的一般规律。
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