電纜橋架節(jié)點(diǎn)受力性能的影響

冷彎型鋼是指鋼片、鋼板或扁鋼由輥壓、沖壓、彎折而成的各種截面形式的型鋼。通過(guò)改變其截面形狀，用相對(duì)較少材料承受較大的外荷載，故被稱之為高效截面型鋼。應(yīng)用冷彎型鋼尤其是冷彎薄壁型鋼來(lái)做承重結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，其中冷彎型鋼墊板式組合體系應(yīng)用較為廣泛，其梁、柱一般采用雙拼C型鋼組成的H型截面，其節(jié)點(diǎn)采用在截面腹板處用高強(qiáng)螺栓與內(nèi)插熱軋型鋼節(jié)點(diǎn)板相連，節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)構(gòu)件只用4個(gè)高強(qiáng)螺栓連接。

遵義電纜橋架由于梁柱節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)傳力途徑中的核心部位，其連接性能直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體行為。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種半剛性連接能較好地傳遞相鄰構(gòu)件之問(wèn)的彎矩，且施工技術(shù)簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng)用。但我國(guó)規(guī)范中只給出了單個(gè)螺栓的連接性能和計(jì)算公式，并沒有給出節(jié)點(diǎn)受力性能的計(jì)算方法。文中通過(guò)有限元程序模擬節(jié)點(diǎn)的連接形式，分析各種因素對(duì)節(jié)點(diǎn)受力的影響程度，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

有限元的高度通用性與實(shí)用性以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及與發(fā)展，自20世紀(jì)60年代中期以來(lái)，有限元軟件開發(fā)的速度、數(shù)量和規(guī)模是十分驚人的，各種通用和專用的有限元商業(yè)軟件數(shù)以千計(jì)，相比之下，ANSYS是目前使用最為廣泛、功能較為完整和比較成熟的大型商業(yè)有限元分析軟件。ANSYS大型軟件的優(yōu)點(diǎn)在于：具有很高的可靠性、方便完善的前后處理功能、較為完善成熟的計(jì)算功能及強(qiáng)大的單元庫(kù)、較強(qiáng)的非線性分析功能。

所有的模擬試件在到達(dá)載荷時(shí)都產(chǎn)生了螺栓滑移，說(shuō)明每個(gè)構(gòu)件僅靠4個(gè)螺栓連接的抗彎節(jié)點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)螺栓的摩擦型連接是不現(xiàn)實(shí)的。所以建議對(duì)于冷彎型鋼抗彎節(jié)點(diǎn)應(yīng)該按照高強(qiáng)螺栓承壓型連接設(shè)計(jì)。在保證一定的前提下，也要避免過(guò)大，防止出現(xiàn)浪費(fèi)。由于懸臂梁長(zhǎng)度很短，且沒有考慮初始偏心和初始缺陷，故沒有出現(xiàn)墊板側(cè)向扭曲失穩(wěn)，由于C型鋼和節(jié)點(diǎn)板厚取值范圍也非極端，其孔壁都有一定的擠壓承載力，也沒有出現(xiàn)孔壁承壓破壞。試件出現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)板屈服，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免發(fā)生，方法是增加節(jié)點(diǎn)板厚度，同時(shí)增加節(jié)點(diǎn)板厚度也是防止側(cè)向扭曲失穩(wěn)的有效措施。

通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法可求出各指標(biāo)下的極差，某列的極差較大，表示該列的數(shù)值在試驗(yàn)范圍內(nèi)變化時(shí)，使試驗(yàn)指標(biāo)數(shù)值的變化較大?？梢钥闯?，螺栓直徑和螺栓間距對(duì)滑移載荷Pslip影響很大；而較大載荷Pmax由C型鋼屈服強(qiáng)度、厚度和截面高度決定。如果C型鋼截面材料確定，螺栓直徑對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能影響很大，節(jié)點(diǎn)板厚對(duì)節(jié)點(diǎn)的初始剛度影響較大。