福州电缆桥架节点受力性能的影响

冷弯型钢是指钢片、钢板或扁钢由辊压、冲压、弯折而成的各种截面形式的型钢。福州电缆桥架通过改变其截面形状，用相对较少材料承受较大的外荷载，故被称之为高效截面型钢。应用冷弯型钢尤其是冷弯薄壁型钢来做承重结构经济效益十分显著，其中冷弯型钢垫板式组合体系应用较为广泛，其梁、柱一般采用双拼C型钢组成的H型截面，其节点采用在截面腹板处用高强螺栓与内插热轧型钢节点板相连，节点的每一个构件只用4个高强螺栓连接。

由于福州电缆桥架梁柱节点是钢结构传力途径中的核心部位，其连接性能直接影响整个结构的整体行为。通过试验发现，这种半刚性连接能较好地传递相邻构件之问的弯矩，且施工技术简单而被广泛应用。但我国规范中只给出了单个螺栓的连接性能和计算公式，并没有给出节点受力性能的计算方法。文中通过有限元程序模拟节点的连接形式，分析各种因素对节点受力的影响程度，为工程设计提供依据。

福州电缆桥架有限元的高度通用性与实用性以及计算机应用的普及与发展，自20世纪60年代中期以来，有限元软件开发的速度、数量和规模是十分惊人的，各种通用和专用的有限元商业软件数以千计，相比之下，ANSYS是目前使用最为广泛、功能较为完整和比较成熟的大型商业有限元分析软件。ANSYS大型软件的优点在于：具有很高的可靠性、方便完善的前后处理功能、较为完善成熟的计算功能及强大的单元库、较强的非线性分析功能。

所有的模拟试件在到达最大载荷时都产生了螺栓滑移，说明每个构件仅靠4个螺栓连接的抗弯节点要实现高强螺栓的摩擦型连接是不现实的。所以建议对于冷弯型钢抗弯节点应该按照高强螺栓承压型连接设计。在保证一定的前提下，也要避免过大，防止出现浪费。由于悬臂梁长度很短，且没有考虑初始偏心和初始缺陷，故没有出现垫板侧向扭曲失稳，由于C型钢和节点板厚取值范围也非极端，其孔壁都有一定的挤压承载力，也没有出现孔壁承压破坏。试件出现了节点板屈服，在设计时应该避免发生，方法是增加节点板厚度，同时增加节点板厚度也是防止侧向扭曲失稳的有效措施。

通过数理统计的方法可求出各指标下的极差，某列的极差最大，表示该列的数值在试验范围内变化时，使试验指标数值的变化最大。可以看出，福州电缆桥架螺栓直径和螺栓间距对滑移载荷Pslip影响最大；而最大载荷Pmax由C型钢屈服强度、厚度和截面高度决定。如果C型钢截面材料确定，螺栓直径对节点受力性能影响最大，节点板厚对节点的初始刚度影响最大。