刚接钢柱脚的受力分析.pdfVIP

浙江建筑，第29卷 ，第8期，2012年8月 ZhejiangConstruction，Vo1．29，No．8，Aug．2012 刚接钢柱脚 的受力分析 ForceAnalysisonSteelColumnBasewithRigidConnection 赵滇生，潘高洁 ZHAODian—sheng，PAN Cao-jie (浙江工业大学建筑工程学院，浙江 杭州 310014) 摘 要 ：采用有限元分析软件 ANSYS对钢柱脚托板 、加劲板、锚栓 、基础和底板的相互作用进行 了非线性分析 ，以便 了解刚接 钢柱脚 的受力性能 ，可供类似柱脚设计参考。 关键词 ：非线性有限元 ；底板 ；加劲板 ；锚栓；基础 ；相互作用 中图分类号 ：TU391 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—3707(2012)08—0014—05 随着我国社会经济的发展，钢结构大型体育场 1 柱脚非线性有 限元模型 馆 、工业厂房 、工业设备支架 、住宅等大量涌现，其中 柱一般都是通过柱脚底板将 内力扩散到混凝土基础 1．1 柱脚模型主要参数 上 。多年来 ，柱脚底板均采用基于弹性薄板弯曲 模型 的钢材选用 Q235一B钢 ，屈服强度 = 理论下的简化计算方法 ，但这一假定忽略的有利因 235MPa，抗拉强度f=215MPa，弹性模量 E=2．06X 素过多 ，未考虑底板与钢柱 、加劲板 、混凝土基础的 10MPa，泊松 比 =0．3。型钢柱截面尺寸为 H500× 相互作用 ，致使计算结果底板厚度偏大。钢结构柱 300X12×14；托 板 与底 板 的尺寸 均 为 820mm X 脚底板一般可看成是混凝土基础上的受弯构件 一梁 500mm ×30mm；加劲板厚度均为 12mm，具体尺寸见 或板 ，其变形特征、底面反力和截面内力分布都与柱 图1。选用 Q235牌号的M30锚栓 。混凝土强度等 脚底板 、钢柱、加劲板和混凝土基础的相对刚度有关。 级为C40，抗压强度标准值 =26．8MPa，抗拉强度标 因此 ，应考虑柱脚底板与钢柱、加劲板、混凝土基础等 准值 = 2．4MPa，抗压强度设计值 =19．1MPa，弹 ． 部件间的相互作用 ，合理分析柱脚的整体受力性能。 性模量 E ：3．25×10MPa，泊松 比 =0．2。混凝土基 在 目前的普通工业与 民用建筑钢结构中，柱脚 础尺寸为 1020mm×700amx500mm。 一 般与混凝土基础采用刚接 。本文研究的刚接钢柱 考虑到基础混凝土的变形主要属于小变形材料 脚构造 以及荷载施加方式见 图l。 非线性问题 (同时伴有几何非线性问题)，根据 《混 ／一{