钢结构端板连接抗震设计方法_精品.doc

钢结构端板连接抗震设计方法 23卷3期 2007年9月 世界地震工程 WORLDEARTHQUAKEENGINEERING Vo1.23,No.3 Sep.,2007 文章编号:1007-6069(2007)03—0086—06 钢结构端板连接抗震设计方法 石永久施刚王元清李少甫 (清华大学土木工程系,清华大学结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084) 摘要:系统地总结了国内外钢结构端板连接研究成果以及相关设计规范的规定,提出了钢结构端板连 接抗震设计具体方法,主要包括:节点标准构造,抗震承载力验算,极限承载力验算,延性设计,为我国 钢结构抗震设计规范的相关内容提供了有益补充建议. 关键词:钢结构;端板连接;抗震设计 中图分类号:TU391文献标识码:A Seismicdesignmethodofend—plateconnectionsofsteelstructures SHIYong-jiuSHIGangWANGYuan..qingLIShao-fu (DepartmentofCivilEngineering,KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChina EducationMinistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China) Abstract:Basedonthesystematicsummaryofthedomesticandoverseasresearchachievementsontheend.plate connectionsandthespecificationsoftherelevantdesigncodesforthesteelstructures,acompleteseismicdesign methodoftheend梡lateconnectionshasbeenproposedinthispaper.Thismethodincludessuggestionsofconnec?tiondetails,seismicloadingcapacitycalculation,ultimateloadingcapacitycalculationandductilitydesignforthe steelend梡lateconnections.Theproposedmethodprovidesabeneficialsupplementtothecurrentseismicdesign codeonthesteelstructures. Keywords:steelstructure;end—plateconnection;seismicdesign 1前言 钢结构中的端板连接是利用构件端部焊接端板与另一构件的端板或柱翼缘连接的节点形式,通常有外 伸式和平齐式两种类型.端板连接节点的所有焊接工作均在工厂完成,焊接质量有较高保证;现场采用高强 度螺栓连接,施工方便,速度快,施工质量容易得到保证.随着多层钢框架和门式刚架轻型房屋钢结构在我 国的应用越来越多,端板连接也逐渐经常采用. 已有研究表明,两端外伸式端板连接在循环荷载作用下具有良好的延性和耗能能力,可用于多层抗震钢 框架中¨J.虽然端板连接在欧洲应用很多,但是地震作用对欧洲的结构设计影响较小.目前世界各国规 范中均尚未有系统的钢结构端板连接抗震设计方法. 本文在对钢结构端板连接系统研究的基础上J,结合国内外相关研究成果,特别是循环荷载试验结果, 并参考国内外规范的建议m,提出了钢结构端板连接的实用抗震设计方法,以满足我国实际工程应用要 求. 收稿日期:2007一o2—15;修订日期:2007～06一l3 基金项目:教育部优秀青年教师资助计划项目 作者简介:石永久(1962～),男,教授,主要从事钢结构分析设计理论与工程应用研究. 3期石永久等:钢结构端板连接抗震设计方法 我国与钢结构梁柱连接节点和端板连接相关的规范规程主要有《钢结构设计规范》(GB50017—2003) (rJtT~钢结构规范)[11】,《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(以下简称抗震规范),《高层 民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—98)(以下简称高钢规程)E13],《钢结构高强度螺栓连接的设计,施工 及验收规程》(JGJ82—91)(以下简称高强规程)El4],《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102: 2002)(以下简称轻钢规程). 2端板连接节点构造 针对我国常用的多层抗震钢框架结构,梁柱端板连接建议采用两端外伸式. 2.1螺栓 2.1.1螺栓布置 根据文献[16],[17]与[18]的试验结果,对于端板外伸部分设置4个螺栓的端板连接,其受拉