第
36
卷第
5
期
2 0 0
9
年
5
月
湖南大学学报(自然科学版)
Joumal
of
Hunan
University(Natural
Sc
ienc
臼)
文章编号
:1674-2974(2009)05-0001-06
外伸端板节点有限元分析*
何益斌
1
十，黄频郭健
1
，
2
肖阿林
1
Vo
1.
36
,No.5
May.
2009
(1.湖南大学土木工程学院，湖南长沙
410082;2.
湖南大学设计研究院，湖南长沙
410082)
摘
要:为考察外伸端板连接中不同端板厚度、螺栓直径、螺栓布直对节点受力性能以
及端板强度的影响，采用有限元数值分析软件
ANSYS
建立半刚性端板连接节点模型进行
非线性有限元，分析.在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题.分析
结果表明:端板厚度的变化对节点的初始转动刚皮、极限转动能力以及抗弯承载力都有不同
程度的影响;节点的初始转动刚度随着端板厚度的增加而增加，但节点的极限转动能力却随
着端板厚度的增加而减小;设计中建议采用大螺栓、中等厚度的端板，同时螺栓应尽量布直
在靠近梁翼缘一侧;传统的
T
形件方法计算端板强度，其计算结果偏低.
关键词:端板节点;强度
;T
形件;有限元;转动刚度
中图分类号
:TU973.13
文献标识码
:A
Fini te Element Analysis for Extended Endplate Connections
HE
Yi-bin
1t
,
HUANG
Pin
1
,
GUO
Jian
1
,2,
XIAO
A-lin
1
(1.
Co
llege
of
Ci
vil
Engineerir
毡，
Hunan
Univ
,
Changsha
,
Hunan
410082
,
China;
2.
Des
ign
Institute
of
Hunan
Univ
,
Changsha
,
Hunan
410082
,
China)
Abstract:
The
finite element software ANSYS was used to analyze
the
influences of different end-plate
thickness
, bolt diameter and layout of bolts
on
joint performances and end-plate
strength
in extended end-plate
connections.
The
analytical models
t<
∞
k
into account material nonlinearities, large displacements and geometrical
discontinuities.
The
analysis has indicated
that
the
change of end-plate thickness affects
the
initial rotational
stiffness
,
the
ultimate rotational capacity and
the
bearing capacity of connections
to
varying degrees. Initial rota-
tional stiffness of connections increases
with
end-plate thickness,
but
the
utmost rotational capacity of connec-
tions decrease
with
end-plate thickness.
In
order
to guarantee
the
ductility of connections, big bolts and medium
end-plate thickness should be adopted
and
bolts ought to be
put
as close as possible to
the
flange of
the
beam.
The
T-stub
analogy has limitations in representing
the
strength
of end-plate.
The
results computed by the
T-
stub analogy are lower
than
finite results.
Key words: endplate connection;
strength;
T-stub;
finite element method; rotation stiffness
外伸端板连接节点由于其易于安装和定位、施
工方便而成为目前广泛应用的一种梁柱半刚性连接
节点.梁柱端板连接节点主要由端板、螺栓、节点域
柱翼缘和腹板等部分组成，构造特点决定了端板连
接强度和刚度具有一定的复杂性.任何构造上的变
*收稿日期:
2008-05
-01
化都会对节点的性能产生影响，如果要通过试验对
每一个影响因素都进行研究，显然是不经济的.而合
理的有限元模型能够以较高的精度对实际结构的受
力情况进行模拟，在一定程度上弥补了试验研究的
不足.通过有限元模拟，人们能够比较准确、全面地
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(50778070)
和湖南省科技计划资助项目
(2008GK312)
作者简介:何益斌(1
965
-
)，男，湖南益阳人，湖南大学教授，博士生导师
十通讯联系人，
E-mail:
hyb2035@yah
∞
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