建筑用鋼結構梁柱節點受力分析

【摘要】隨著社會的不斷發展和進步，鋼結構得到廣泛應用，對于鋼結構梁柱節點連接的關注度也在逐漸提高。因此，本文基于嵌入式鋼結構梁柱節點受力分析進行探討，希望可以滿足建筑用鋼結構的實際需求。

【關鍵詞】鋼結構;梁柱;節點;受力

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.112

在設計鋼結構的過程中，對于梁柱連接節點的關注度較高，連接節點設計的安全性對于鋼結構的可靠性與整體性都可以提供一定的保障。

1、鋼結構梁柱節點的基本組成

對于本次研究中所選擇的鋼結構梁柱節點，具體的節點組成見圖1所示。針對本節點的分析，優點主要在于：第一，對于嵌入式的拼接板，連接主要是為了方便安裝普通梁段，這樣就可以讓梁柱節點高空的安裝變得更加方便，也有利于現場進行快速的安裝與拆卸。第二，針對連接板厚度與螺栓等設計參數做好對應的調整，可直接向連接蓋板處轉移梁端塑性鉸，保證鋼柱與普通梁段不會有任何損壞，震后及時合理地更換連接蓋板、高強螺栓即可，就能夠獲得震后恢復效果[1]。

2、鋼結構梁柱節點受力的靜力分析

基于Workbench模型實現對于試件的設計，在模型之中應用梁端位移荷載，得到試件的應力圖以及撓度曲線數據，針對相應的力學性能參數可以展開科學合理的分析，確認嵌入式梁柱節點會伴隨參數的改變而推動受力性能的發展這一規律。

2.1基于WB系列試件單調位移作用下的分析

上圖2屬于單調位移105mm作用下的等效應力圖，從圖中可以看出應力的分布主要是在鋼柱和梁翼緣鏈接位置以及螺栓孔附近。如果腹板拼接板的實際厚度為6mm，那么螺栓孔周圍的應力偏大，但是容易出現破壞;如果其厚度達到10mm，螺栓孔附近的應力就會有明顯的減小趨勢，并且會改善其受力情況。所以，通過分析來看，厚度越來越大的腹板拼接板能明顯改善梁柱接頭位置的實際應力[2]。

2.2基于FST系列試件單調位移作用下的分析

上圖3屬于在105mm單調位移作用下FST系列試件的等效應力圖。通過圖3分析，FST系列試樣應力的分布情況帶有類似的規律性，鋼梁的柱翼緣和上下翼緣鏈接位置上的應力較大，而拼接板處的應力越來越小;鋼柱的應力從連接梁柱的地方開始朝著兩側逐漸減小，當翼緣拼接板達到10mm厚時，拼接板四周區域以及螺栓孔壁周圍的應力比較集中，當達到14mm厚的時候就會明顯減小拼接板的應力，螺栓孔壁四周的應力強度隨之得到顯著的改善，從這一點能夠清楚了解到翼緣拼接板越來越厚可以有效改善梁柱節點的實際應力[3]。

結語：

在現階段的鋼結構梁柱節點受力分析之中，需要針對其受力分析的實際特點以及相對應的條件因素進行全面的分析與考慮，并且要深入細化研究相關問題，與實際的情況結合起展開分析，確保鋼結構梁柱節點受力的合理性與安全性。這就要求相關分析人員和設計人員能夠對結構設計方面的內容有熟練的掌握，同時深入了解、掌握結構建設的相關事項，推動研究分析的持續進行。

參考文獻：

[1]孫風彬，劉秀麗，盧揚.裝配式鋼結構梁柱連接節點研究進展[J].鋼結構（中英文），2019（11）：1-11.

[2]張愛林，李超，姜子欽，楊曉峰.裝配式鋼結構梁柱-柱法蘭連接節點受力機理研究[J].工業建筑，2018（05）：11-17.

[3]蘇潔，闞博.鋼結構梁柱節點抗震技術綜述[J].河南科技，2018（08）：108-110.

作者簡介：

王志偉，1984年10月12日生，男，河南南陽，大學本科，結構工程師，研究方向：結構受力分析與研究。