不同高度梁的试件弯矩有限元分析
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编辑:杭州那泰科技
有限元分析具有不同梁高的试件弯矩—转角曲线如图所示。随着梁高度增加,相当于螺栓拉力的力臂增加,连接初始刚度和承载力增加。端板弯曲变形、柱翼缘弯曲变形和螺栓拉伸变形由于受其材料极限延伸率的限制,可认为受拉区的最大变形是一定的。梁高增加,梁上下翼缘之间的距离增加,转角相对减小,因此对于梁高较大的试件来说,极限转角降低。从图中可看出端板厚度在13-28mm变化时,随着端板厚度的增加,连接的初始刚度和承载能力增加,但连接的延性却逐渐降低。
对采用不同螺栓直径的试件进行分析,螺栓直径在16-27mm变化。图是不同螺栓直径连接的弯矩—转角曲线。随着螺栓直径的增加,连接初始转动刚度略有增加,承载能力和延性明显增大。螺栓施加预拉力,使端板和柱翼缘紧密结合,被挤压板件的面积因螺栓直径增加而增大,螺栓与板件形成的系统刚度增大,因此连接初始刚度增加;螺栓承载力增大,螺栓被拉断需要的外力越大,板件的塑性发展越充分,因此连接延性越大。
试件NS12、NS2和NS13中螺栓中心到梁翼缘表面的距离分别为40mm、50mm、60mm,它们的弯矩—转角关系曲线参见图。外伸端板不设置加劲肋,相应ef分别为40mm、50mm、60mm的连接初始刚度2.52×105kN.m/rad、2.28×105kN.mrad、1.87×105kN.m/rad,塑性抗弯承载力为341.8kN.m、312.0kN.m、301.1kN.m。着ef增大,连接的刚度和承载力降低,延性提高。试件NS14、NS2和NS15中螺栓中心到梁腹板表面的距离分别为40mm、50mm、60mm,它们的弯矩—转角关系曲线参见图。ew从60mm减小到40mm,连接初始刚度增加大约12%,而连接塑性抗弯承载力增加1.3%。具有不同柱翼缘厚度试件的弯矩—转角关系曲线如图所示。
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