典型文献
门式刚架二次包浇混凝土钢柱脚节点性能的有限元分析
文献摘要：
现代规模化畜禽养殖舍、屠宰场、农产品加工车间等建筑常采用门式刚架轻型钢结构体系,钢柱脚往往采用简易外露式柱脚.这类建筑室内湿度较大,有时还有一定的腐蚀性,出于对钢柱脚的保护和提高结构耐久性的目的,常采用二次包浇混凝土的做法.因包浇混凝土通常为素混凝土,因此结构受力分析与设计中,忽略了二次包浇混凝土对节点抗弯承载力、转动刚度以及延性的影响,使分析结果与实际工况有一定差异,可能带来设计上的浪费或安全隐患.因此,以此类建筑的轻型钢结构为工程背景,针对门式刚架二次包浇混凝土钢柱脚节点,在轴压和弯矩共同作用下,考虑100,150,200 mm三种包浇混凝土厚度进行分析,发现包浇混凝土能明显提升柱脚的抗弯承载力和延性,且厚度越大,提升幅度越大,同时对转动刚度也有一定提高.进一步,在包浇混凝土厚度150 mm时,考虑在包浇混凝土内不加钢筋网、加一层钢筋网和加两层钢筋网三种情况,以及在包浇混凝土段加4 mm和6 mm外包钢的两种情况,采用通用商业有限元软件模拟分析,共对比了8种情况对钢柱脚受力性能的影响,重点关注抗弯承载力、转动刚度与延性.结果表明:包浇混凝土受拉侧与受压侧均存在塑性应力集中,受压侧下部较上部更为集中,受拉侧上部较下部更集中;随着包浇混凝土厚度的增加,对柱脚的抗弯承载力和延性系数的提升越来越大;两种钢筋网的加入对转动刚度均有一定的提升,其中铺设两层钢筋网的提升效果更为明显,上部附加一层钢筋网使得包浇混凝土的上部塑性应变区域变小;上、下部各附加一层钢筋网使得混凝土上、下部的塑性应变区域均变小,说明钢筋网对混凝土提供了有效约束,可延缓包浇混凝土的裂缝开展;上、下两层钢筋网均承担一定的拉应力,尤其上部钢筋网承担更大的拉应力;包浇混凝土段外加一层外包钢,对于柱脚的抗弯承载力提升效果不显著,但对柱脚的转动约束刚度有一定提升.因此,建议门式刚架结构受力分析时计入二次包浇混凝土对柱脚抗弯承载力、转动刚度和延性的贡献,可使设计更为精准.若包浇混凝土厚度较厚、附加钢筋网或外包钢时,则应考虑柱脚的转动约束,不宜再用铰接分析,可使门式刚架结构分析更为合理.
文献关键词：
钢柱脚;二次包浇;承载力;延性;转动刚度
中图分类号：
作者姓名：
刘礼正;刘磊;郜子轩;任杰德;梁宗敏
作者机构：
中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083;苏州兆瑞房地产开发有限公司,江苏苏州 215156
文献出处：
引用格式：
[1]刘礼正;刘磊;郜子轩;任杰德;梁宗敏-.门式刚架二次包浇混凝土钢柱脚节点性能的有限元分析)[J].钢结构,2022(06):1-8
A类：
二次包浇,外露式柱脚
B类：
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AB值：
0.187153
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