中美规范关于钢框架梁柱外伸端板连接节点设计的对比分析

浅谈钢结构梁柱节点连接设计方法摘要：随着社会的发展与进步，重视钢结构梁柱节点连接设计方法对于现实生活具有重要的意义。

本文主要介绍钢结构梁柱节点连接设计方法的有关内容。

关键词：钢结构；节点连接；设计方法；梁柱节点；中图分类号：tu391文献标识码： a 文章编号：引言钢结构连接节点设计是钢结构整个设计工作中的一个重要的环节,连接节点的设计是否安全, 对保证钢结构的整体性和可靠度、对制造安装的质量和进度和对整个建设周期和成本都有着直接的影响。

一、钢结构梁柱节点的基本特征在钢结构设计时，对于钢结构的连接形式在计算模型中的确定是钢结构计算、设计必须首先解决的问题，其次要明确传力途径，然后才能将整个结构受力模型简化出来用软件进行分析计算。

按照传力特征不同，节点分刚接、铰接和半刚性连接。

( 1) 铰接连接节点，具有很大的柔性。

钢梁仅在腹板处采用高强螺栓连接，上、下翼缘无需进行现场焊接。

采用铰接时构造简单，使现场安装程序大为简化，现场作业量大大减小，现场安装可以不受天气及季节的影响，钢结构的安装速度大大提高。

但是，铰接连接刚度和耗能性能差，对于结构抗风、抗震不利。

( 2) 刚性连接节点，具有较高的强度和刚度。

其特点是受力性能好，但构造复杂，施工难度大。

设计中梁柱节点一般是做刚接，这是由于梁柱节点承受的荷载一般较大而且还要抵御风荷载和水平地震引起的位移。

( 3) 半刚性连接节点，刚度和强度介于铰接和刚接之间。

我国《钢结构设计规范》中没有给出半刚性连接的具体计算和设计方案，而且节点转动刚度很难确定。

这样的节点形式在工程设计中一般很少采用。

结构设计中习惯的做法是把连接当成理想刚接或者铰接，这样做能够使计算大大简化，得到的计算结果必然与实际存在偏差。

目前，主要通过采用调整系数来减少这种偏差。

二、梁柱节点的设计钢框架中梁与柱的连接起着在两种构件之间传递弯矩和剪力的作用, 是钢框架的主要组成部分, 它的性能直接关系到结构的整体反应。

外伸端板梁柱连接节点结构的设计高博闻摘要：本文介绍了一种外伸端板梁柱连接节点结构，它解决了现有的梁柱连接节点很难克服的问题，不仅显著的提高了端板刚度，而且减少了节点的橇力，底部的刚性板和支撑架有效的分担了梁体对节点处的压力，有效提高承载力，解决了现有的梁柱连接节点一般用高强螺栓将端板直接连接在柱体上，无任何支撑物，导致梁的重量，完全由端板螺栓承受的问题。

关键词：外伸端板；梁柱连接节点；结构1 概述梁柱连接节点性能的好坏直接影响到钢框架的稳定性能，因此进行半刚性框架设计必须对节点连接进行仔细的设计，在我国多高层钢框架结构中，梁柱连接过去较多的时采用焊接节点。

精制的焊接节点其工作性能接近刚接，梁柱轴间无相对转角，但连接造价高，制作费工费时，现有的梁柱大多已改成螺栓连接，采用端板螺栓连接的钢框架成为了一种经济、可靠地选择，但是现有的螺栓连接，一般用高强螺栓将端板直接连接在柱体上，无任何支撑物，导致梁的重量，完全由端板螺栓承受，很可能造成端板螺栓变形的情况，但现有的梁柱连接节点很难克服上述问题。

图1 外伸端板梁柱连接节点结构的正视结构图图2 外伸端板梁柱连接节点结构的侧视结构图2 外伸端板梁柱连接节点结构的设计图1是外伸端板梁柱连接节点结构的正视结构图；图2是外伸端板梁柱连接节点结构的侧视结构图；图中：1、柱体；2、梁体；3、外伸端板；4、加固撑子；5、第一高强螺栓；6、固定板；7、柱上刚性板；8、支撑架；9、梁上刚性板；10、第二高强螺栓。

如图1-2所示，本文提供一种外伸端板梁柱连接节点结构包括柱体1、梁体2、外伸端板3、加固撑子4、第一高强螺栓5、固定板6、柱上刚性板7、支撑架8、梁上刚性板9和第二高强螺栓10，柱体1的一侧设置有与其垂直放置的梁体2，柱体1与梁体2之间设置有外伸端板3，外伸端板3通过第一高强螺栓5固定在柱体1表面，外伸端板3上设置有加固撑子4，加固撑子4穿过柱体1的表面固定在柱体1的内部，梁体2的底部设置有支撑架8，支撑架8的一端设置有柱上刚性板7，柱上刚性板7与固定板6连接，第二高强螺栓10穿过柱上刚性板7将柱上刚性板7固定在固定板6上，梁上刚性板9通过第二高强螺栓10固定在梁体2上。

钢-混凝土组合梁桥设计方法在中外规范下的对比分析钢-混凝土组合梁桥设计方法在中外规范下的对比分析摘要：随着现代交通事业的发展，钢-混凝土组合梁桥作为一种新兴的桥梁结构体系，被广泛应用于桥梁工程中。

本文对钢-混凝土组合梁桥设计方法在中外规范下的异同进行了对比分析，以期为工程设计人员提供一定的借鉴和参考。

关键词：钢-混凝土组合梁桥；中外规范；设计方法；对比分析1. 引言钢-混凝土组合梁桥是将钢和混凝土两种材料优势结合起来的一种桥梁结构形式，具有载荷承受能力强、耐久性好等优点，因此在桥梁工程中得到了广泛应用。

然而，在不同的国家和地区，对于钢-混凝土组合梁桥的设计方法存在一些差异，本文将对其在中外规范下的设计方法进行对比分析。

2. 设计方法对比2.1 受力分析在国外规范中，常采用有限元分析方法对钢-混凝土组合梁桥进行受力分析，通过建立合理的有限元模型，可以准确地获取各个构件的内力。

而在国内规范中，通常采用材料力学原理与经验公式相结合的方法对结构进行受力分析，对于一般情况下的设计完全足够。

但对于复杂的结构和特殊情况，需要考虑使用有限元分析方法。

2.2 钢-混凝土界面在钢-混凝土组合梁桥中，钢和混凝土之间的界面是一个关键区域，直接影响桥梁的受力性能。

国外规范中通常采用粘结剂法或螺栓法处理钢-混凝土界面。

而国内规范中，则常采用锚固钢筋的方法加固。

尽管两种方法在实际工程中都取得了良好的效果，但还是需要根据具体情况进行选择。

2.3 构件尺寸在国外规范中，常采用弹性理论和极限状态设计法，以满足构件的强度和刚度要求。

而国内规范中，则通常采用规定了具体构件尺寸的设计方法。

两种方法各有优劣，前者适用于力学性能要求较高的工程，后者则更适用于一般性的工程。

2.4 荷载标准在钢-混凝土组合梁桥设计中，荷载标准是一个非常重要的参考依据。

国外规范通常采用较为详细和严格的荷载标准，考虑到了不同类型的车辆、风载荷、地震荷载等因素。

而国内规范中则相对简化，仅考虑了主要载荷的作用。

H型钢梁柱弱轴外伸端板连接节点的力学性能研究钢框架梁柱连接作为结构的关键,其力学性能直接影响结构整体的安全性、可靠性以及受力性能。

在工程结构设计中,梁柱连接被简化为完全刚接或者理想铰接,然而在工程应用中所有的连接都处于这两种状态之间,即半刚性连接。

国内外开展了大量半刚性连接特别是端板连接节点的试验和有限元数值模拟研究工作,然而其中关于弱轴外伸端板连接受力性能与相关影响因素的研究目前还比较少。

本文在已有国内外研究的基础上,采用试验研究和有限元数值模拟分析相结合,对弱轴外伸端板连接节点的刚度、屈服荷载、极限荷载、延性、节点域应力应变分布等力学性能和影响因素进行了系统的研究。

本文首先进行了4个梁柱弱轴外伸端板连接节点的单向加载静力试验,对节点的受力性能、破坏形态以及初始的转动刚度展开研究,得到了节点的弯矩-转角(M-θ)关系曲线。

结果显示弱轴外伸端板连接是一种典型的半刚性连接,具备较好的塑性和延性,初始转动刚度数值大小仅为相同构造尺寸情况下强轴连接刚度的(30~40)%。

其次,利用有限元软件ABAQUS对试验中的4个弱轴外伸端板连接节点进行有限元分析,研究节点在单调加载下的受力性能。

把有限元数值分析的结果和试验数据进行对比,结果显示ABAQUS数值模拟得到的变形破坏模式与试验基本一致,应力应变分布基本符合试验结果,弯矩-转角曲线与试验误差较小,有限元计算结果和试验结果吻合程度较好。

最后,对弱轴外伸端板连接力学性能开展了参数分析,探究柱应力比、端板厚度、梁柱截面几何参数、螺栓大小等因素对连接相关力学性能的影响规律。

运用正交试验方案设计探究梁截面高度、端板厚度、螺栓直径对连接受力性能的影响,利用ABAQUS/standard模块分别模拟分析了三因素三水平9个不同构件尺寸的试件,得到了相关力学性能指标,包括初始转动刚度和极限荷载。

运用极差法分析了三因素对节点受力影响的重要性,再利用方差法更深入的分析因素对试验指标的影响程度。

中美规范下高强螺栓群受力计算方法分析及比较摘要：本文总结分析了国内外对外伸端板连接中螺栓受力分布及简化计算的研究成果，并通过比较提出了新的计算模型，以期提高节点设计的经济性1研究背景随着当代建筑业的发展和对异形大跨度空间结构日益增长的需求，在钢结构，节点连接处设计方面，准确地了解连接处的真实性能，计算出结构各部件的实际受力情况及位移反应，掌握各部件弹性、弹塑性和塑性变形的全过程，继而在考虑连接处实际性能的基础上简化结构、减少计算，对进一步提高钢结构设计计算的安全性和经济性起着至关重要的作用。

其中，螺栓端板连接这种典型的半刚性连接方式以其构造简单、易于设计、便于加工、安装简便的特点迅速应用到梁-柱及梁-梁等的节点连接，现已成为轻钢结构中应用最为广泛的一种半刚性连接形式。

在外伸端板连接中，高强螺栓群受力的分布状态将直接影响节点抗弯承载力的计算，因此正确反映螺栓群拉力的分布状态是进行高强螺栓端板连接型节点设计及验算的首要任务。

本文列举了中国和美国相关规范以及研究文献中所采用的弯矩作用下高强度螺栓端板连接中螺栓的受力分布形式。

2.我国端板连接中高强螺栓的计算方法高强螺栓端板连接型节点主要承受梁端传来的弯矩和剪力，且弯矩起主导作用，在计算其螺栓的承载力时，应根据节点的受力状况分别考虑。

一般可分为以下三种情况：只承受弯矩作用、承受弯矩及剪力共同作用以及承受弯矩、剪力和拉力共同作用。

弯矩主要由各排螺栓中产生的拉力来抵抗，剪力主要由接触面间的摩擦力及螺栓杆与孔壁的压力（承压型连接）来抵抗。

下面就现行各国规范及相关研究文献中关于端板连接中螺栓承载力的计算方法进行总结研究。

[1~2]1、高强螺栓受弯矩作用计算（1）我国规范[3]中规定的单个摩擦型高强螺栓抗拉承载力设计值为：（式-1）高强螺栓外拉力总是小于预拉力P，当连接承受弯矩而使螺栓沿杆轴方向受力时，可认为被连接构件的接触面一直保持紧密贴合，我国规范对受弯矩作用的高强螺栓端板连的接螺栓拉力进行计算时，假定端板只发生整体转动，不发生弯曲变形，转动中心在全部螺栓的形心处，螺栓群承担的拉力呈线性分布，利用平衡条件确定螺栓受力，第一排螺栓承受最大拉力为N1，如图-1，验算公式为：（1-2）为螺栓形心轴至螺栓的最大距离；为形心轴上下各螺栓至形心轴距离的平方和。

中美钢结构通信塔设计规范对比研究分析的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着我国通信业的迅速发展和普及，钢结构通信塔作为通信基础设施的重要组成部分越来越广泛应用。

在通信塔的设计、选型、建造和维护过程中，规范化管理和标准化设计有着至关重要的作用。

目前，我国通信塔设计规范有《电力结构工程施工及验收规范》、《建筑工程结构设计标准》、《钢管塔制造、安装及验收规范》等。

而在美国，通信塔设计规范则有ANSI/TIA-222-G《Structural Standards for Steel Antenna Towers and Antenna Supporting Structures》等。

不同的国家、地区的通信塔设计规范会有差别，其中包括在设计规范的基础理论上的区别、在设计和计算方法上的不同、在设计参数和荷载条件上的差异等等。

因此，通过对比分析中美钢结构通信塔设计规范的异同点，可以发现各自的优势和弊端，从而有针对性地完善和改进我国的通信塔设计规范，提高通信塔的建筑质量和使用性能，并为我国通信事业的可持续发展提供支持。

二、研究内容和方法本研究的主要内容包括对中美两国的钢结构通信塔设计规范进行归纳总结，梳理各自的规范结构、设计参数、荷载及其作用、材料性能参数等；分析比较两国的设计方法和计算方法，挖掘其差异和优势劣势；根据两国的实际情况和规范制定背景，探究异同点的来源及其背后的国情、历史、经济等因素；结合我国通信塔设计与应用的实际情况，提出适用于我国的通信塔设计规范改进建议。

本研究所采用的方法主要包括文献研究法、实地调查法、专家访谈法和归纳分析法。

三、预期成果本研究将对中美钢结构通信塔设计规范的异同点进行深入研究和探讨，挖掘各自的优缺点，为优化我国通信塔设计规范提供经验借鉴；将提出适用于我国通信塔设计的规范改进建议，为我国通信行业的可持续发展提供支持。

预计研究成果包括学术性研究论文、实用性规范改进建议和专业报告。

钢结构梁柱节点连接设计摘要:钢结构建筑是工业不断发展的产物。

与传统施工技术相比，钢结构施工技术在应用性能和资源利用方面具有突出的价值。

在当前的建筑施工中，钢结构施工也被高度关注，这是建筑工程发展的一个标志。

随着我国基础设施项目的进展，越来越多的工程建筑开始使用装配式钢结构，在施工中备受关注，逐渐体现出钢结构的优势。

未来，钢结构或将成为中国建筑工程的主要形式。

因此，我们需要加大对梁柱连接的分析，实施合理的施工技术应用，为建筑行业的发展奠定基础。

关键词：钢结构；梁柱节点；连接设计引言钢结构作为一种现代化的建筑形式，在建筑行业得到广泛应用。

它的主要特点是采用工厂预制和现场组装的方式，具有施工效率高、质量可控、成本低等优势。

在钢结构中，梁柱节点连接是整个结构中最重要的组成部分之一，直接影响到结构的力学性能和整体稳定性。

传统的梁柱节点连接方法存在一些问题。

首先，传统的焊接连接或螺栓连接方式难以满足装配式建筑对高效施工的要求。

其次，传统连接方法的刚度和强度无法满足现代建筑结构对抗地震和风荷载的需求。

此外，传统连接方法在连接质量和施工工期方面也存在一定的局限性。

为了克服传统梁柱节点连接方法的局限性，许多研究者提出了不同的优化设计方法。

然而，现有的优化方法在提升节点连接处的力学性能方面效果有限，还需要进一步深入研究和改进。

基于此，文章针对钢结构梁柱节点连接设计展开研究，以供参考。

1、钢结构梁柱节点特征钢结构梁柱节点是钢结构中的重要组成部分，连接着钢梁和钢柱，在整个钢结构中起到了至关重要的作用。

一个优良的节点设计能够保证结构的强度、刚度和稳定性，而较差的节点连接方式则会导致结构失稳、破坏或者变形。

以下是钢结构梁柱节点的特征：1.高强度：钢结构梁柱节点通常要承受较大的载荷，并且要保证稳定性。

因此，在设计时需要考虑节点的强度，选择合适的钢材品种和规格。

2.刚度大：为了保证整个结构的刚度和稳定性，钢结构梁柱节点需要具备较大的刚度，尤其是在受剪力和扭矩作用下。

中美钢筋规范对比与应用作者：谷俊飞来源：《水能经济》2018年第05期【摘要】“一带一路”战略实施以来，沿线国家基建热情空前高涨，给施工企业带来了新的机遇。

在工程建设领域，欧美国家凭借其强大的综合国力和语言优势，使得美标、欧标成为业主的优先选择（1）。

采用欧美标准，一方面将增加中方企业原材料的采购成本，另一方面也将大大增加项目执行过程中的博弈成本。

因此，通过将中国标准和规范与项目实际情况相结合并应用于项目，降低项目成本、提高管理效率成为中国企业走出去内在需要。

本文结合项目实例对比了中美钢筋相关规范的不同，以及中国相关标准在项目中的应用，并对中国规范的应用推广提供了建议，为海外施工企业提供参考。

【关键词】标准；钢筋；水利；建筑伊辛巴水电站及配套输电线路工程主体土建工程位于乌干达南部，项目的主要任务为发电，枢纽工程为二等大（2）型工程，总库容1.707亿m3，为河床式水电站，总装机容量为183.2MW。

项目业主方为乌干达能源和矿产开发部，咨询为印度新德里英福泰克基础能源有限公司，设计方为上海勘测设计研究院，主体土建工程由中国水电水电第一工程局有限公司负责组织施工。

项目主要采用美国混凝土学会标准、美国材料试验协会标准、美国国家标准化组织标准、美国陆军工程兵团标准、美国土木工程师学会标准、美国垦务局标准等美国标准。

一、中美钢筋规范的不同1.钢筋分类中国规范《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》中规定热轧光圆钢筋钢筋按屈服强度特征值分为235和300两级；《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》中规定，普通热轧带肋钢筋按屈服强度特征值分为400、500、600级。

美国规范《混凝土增强用低合金钢变形及光面钢筋规范》（ASTM A706/A706M-2013）规定：光圆钢筋按照强度等级分为420MPa和550MPa，分别称作牌号60[420]和牌号80{550]；《混凝土配筋用变形及光面碳素钢棒材的标准规范》（ASTM A615/A615M-2014）：變形钢筋按屈服强度等级分为280MPa、420MPa、520MPa、550MPa四级，分别标示为牌号40[280]、牌号60[420]、牌号75[520]和牌号80[520]。

钢管混凝土是指在钢管内部灌注混凝土形成的结构，在受力过程中钢管和混凝土相互作用共同承受荷载，内部混凝土受钢管约束处于复杂应力状态，其强度和变形性能均得到改善，混凝土能有效延缓钢管的局部屈曲，使2种材料的性能得到充分发挥，受力性能较好。

由于没有绑扎钢筋、安拆模板等工序，其构造简单、施工方便，已广泛用于各类工程。

移除核心位置的部分混凝土、利用内外两层钢管约束中间混凝土，形成一种中空夹层结构，可较大幅度减轻结构自重，且由于截面开展可保持较大的抗弯刚度。

随着我国建筑企业在海外开展的项目越来越多，了解发达国家和地区的设计规范对我国建筑企业意义重大。

在钢管混凝土结构设计方面，目前国际上应用范围较广的相关规范主要有美国标准ANSI/AISC 360-16（以下简称“美标”）和欧洲标准EN 1994-1-1（2004）：EC4（以下简称“欧标”），我国现阶段采用的钢管混凝土结构设计方面的规范为GB 50936—2014（以下简称“国标”）。

材料特性和参数取值不同，对计算结果有不同程度的影响；计算理论和设计方法不同，确定的承载力大小也有所区别，为更好地开展中空夹层钢管混凝土柱的设计工作，本文从材料特性和设计公式两方面着手，对比欧标、国标和美标的相关规定，并利用试验数据验证各规范计算结果的预测精度，为类似工程实践提供参考。

1、材料特性对比1.1 材料分项系数国标和欧标中关于材料强度设计值的规定类似，均由材料强度标准值除以材料分项系数得到，取值与材料种类、荷载类型和受力特性有关，美标直接采用圆柱体强度作为设计的强度指标，类似直接采用国标中的标准值进行设计，故美标没有材料分项系数的说法。

为便于工程应用，本文将各规范关于材料分项系数的取值列于表1。

表1 材料分项系数取值对比1.2 混凝土欧标和国标通过测定 150×300圆柱体或边长150 mm的立方体抗压强度作为混凝土强度标准值，对普通混凝土，欧标涵盖了C12/15（C12/15表示圆柱体强度标准值为12 MPa，立方体强度标准值为15 MPa）到C90/105范围内强度指标的取值方法；国标涵盖了C15（C15表示立方体强度标准值为15 MPa）到C80范围内强度指标的取值方法，并利用分项系数将强度标准值换算为设计值作为混凝土的设计指标；美标通过测定150×300或 100×200圆柱体抗压强度作为混凝土的设计指标，各规范关于普通混凝土强度指标的取值对比见表2。