PBL加勁型矩形鋼管混凝土不等寬T型節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)分析

程高+劉永健+邱潔霖+羅亞林+俞文龍

摘要：為研究開孔鋼板連接件（PBL）加勁型矩形鋼管混凝土T型節(jié)點(diǎn)的疲勞性能，進(jìn)行了T型節(jié)點(diǎn)支管受拉、面內(nèi)受彎及面外受彎的應(yīng)力集中系數(shù)分析。基于矩形鋼管混凝土T型節(jié)點(diǎn)受拉試驗(yàn)，設(shè)計了主管為矩形鋼管、矩形鋼管混凝土和PBL加勁型矩形鋼管混凝土，支管為方鋼管的T型節(jié)點(diǎn)受拉試件，并采用ABAQUS軟件對其進(jìn)行非線性有限元分析，其中主管鋼管寬厚比為27，支主管寬度比為0.4。通過非線性有限元數(shù)值模擬，分析熱點(diǎn)可能出現(xiàn)位置，并采用二次外推法計算得到支主管的應(yīng)力集中系數(shù)。結(jié)果表明：PBL加勁型矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)出現(xiàn)位置與矩形鋼管節(jié)點(diǎn)和矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)一致；與矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)相比，PBL加勁型矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)顯著降低，抗疲勞性能明顯提高。

關(guān)鍵詞：矩形鋼管混凝土；T型節(jié)點(diǎn)；PBL；應(yīng)力集中系數(shù)；非線性有限元分析

中圖分類號：TU317.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

開孔鋼板連接件（PBL）加勁型鋼管混凝土是指在鋼管內(nèi)壁縱向設(shè)置開孔鋼板即PBL加勁肋，并內(nèi)填混凝土形成。PBL加勁肋兼有加勁肋和剪力連接件的雙重作用，節(jié)點(diǎn)主管采用PBL加勁型矩形鋼管混凝土，可增強(qiáng)鋼-混界面粘結(jié)強(qiáng)度，有效防止節(jié)點(diǎn)區(qū)域界面脫空和減小相對滑移，提高節(jié)點(diǎn)的承載力和抗拉剛度[1]，是對鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步改進(jìn)。

已有眾多學(xué)者研究了T型焊接矩形鋼管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)[2-4]，給出了節(jié)點(diǎn)支主管熱點(diǎn)可能出現(xiàn)位置和應(yīng)力集中系數(shù)的計算公式。……