Y 型圓鋼管相貫節點軸向剛度計算模型

趙必大， 劉成清， 章圣冶， 張建勝

(1. 浙江工業大學建筑工程學院，浙江 杭州310014;2. 西南交通大學土木工程學院，四川 成都610031;3. 浙江大學建筑工程學院，浙江 杭州310058)

圓鋼管相貫連接節點具有施工便利、建筑視覺效果美觀等優點，被廣泛應用于各種建筑結構. 國內現行有關設計規范［1-2］依然將連接節點視為理想的剛性連接或鉸接，然而，鋼管相貫節點在工程常見幾何參數范圍內是一種典型的半剛性連接.節點連接的非剛性對整體結構的受力性能有影響［3-7］，較精確的分析計算需要考慮節點連接的非剛性效應，其中最基本的參數就是節點初始剛度.

關于鋼管相貫節點初始剛度的研究，早期較缺乏，且主要采用試驗手段［8-9］.隨著計算機技術的發展，有限元法成為研究節點剛度的主要手段，近年來取得了一些成果［4，10-11］.

已有的相關研究存在以下不足:散點數據少(正交模型所致)導致擬合結果與實際可能存在不小差異，無法反映節點幾何參數之間可能存在的相互影響，節點剛度計算公式缺乏理論支撐，使工程設計人員難以理解.

本文建立了Y 型圓鋼管相貫節點在支管軸力作用下局部變形的簡化力學模型，在此基礎上推導了節點剛度的理論公式;通過對理論公式的簡化并結合多元回歸分析，建立了Y 型圓鋼管相貫節點軸向初始剛度參數化實用計算公式;將實用公式的計算結果與有限元分析結果和已有試驗數據進行比較，證明了公式的合理性……