装配式钢牛腿连接节点耐火性能试验研究

刘冰; 毛小勇; 钱斌; 吴钊毓

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20201103002

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装配式钢牛腿连接节点耐火性能试验研究

论文 | 更新时间：2025-09-25

- 装配式钢牛腿连接节点耐火性能试验研究
- Experimental Research on Fire Resistance of Prefabricated Steel Bracket Connection
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第4期页码：826-834
- 作者机构：
  
  1.苏州科技大学土木工程学院，江苏苏州 215011
  2.苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室，江苏苏州 215011
- 作者简介：
  
  刘冰（1994—），女，硕士研究生。主要从事结构抗火性能方面的研究。E‑mail:283898387@qq.com
  毛小勇（1974—），男，教授，博士。主要从事组合结构和结构抗火性能研究。E-mail：maoxiaoyong@yeah.net
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51778396);江苏省333人才项目(2016)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20201103002
  中图分类号： TU443
- 收稿：2020-11-03，
  
  修回：2020-12-25，
  
  纸质出版：2022-08-28
- 稿件说明：
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刘冰,毛小勇,钱斌等.装配式钢牛腿连接节点耐火性能试验研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(04):826-834.

LIU Bing,MAO Xiaoyong,QIAM Bin,et al.Experimental Research on Fire Resistance of Prefabricated Steel Bracket Connection[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(04):826-834.
刘冰,毛小勇,钱斌等.装配式钢牛腿连接节点耐火性能试验研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(04):826-834. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20201103002.

LIU Bing,MAO Xiaoyong,QIAM Bin,et al.Experimental Research on Fire Resistance of Prefabricated Steel Bracket Connection[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(04):826-834. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20201103002.

摘要

为了解一种新型装配式钢牛腿节点的抗火性能，进行了3个ASTM‑E119升温模式下钢牛腿节点抗火性能试验，参数包括不同肋板厚度、不同荷载大小和偏心距。获得了钢牛腿的温度分布、节点变形、破坏形态和耐火极限。建立了节点抗火分析有限元模型，通过与试验数据对比验证了模型的准确性。研究结果表明：肋板温度达700 ℃时节点承载能力剧烈下降，栓钉温度达660 ℃左右时节点达到极限状态。节点的破坏由肋板屈曲和栓钉拉断控制，破坏呈现出一定的脆性（变形急剧增大）。随偏心距和荷载的增大钢牛腿的耐火极限减小；随肋板厚度增大节点耐火极限增大，但增加的幅度有限。栓钉和肋板的破坏临界温度可为连接节点的抗火设计提供参考。

Abstract

Three fire-resistance tests on a new type of prefabricated steel bracket connection with different rib thickness， loads and eccentricities were conducted under the ASTM-E119 temperature curve to investigate the fire-resistance behavior of the connection. The temperature distribution， deformation， failure mode， and fire-resistance of the connection were obtained. The finite element model of the fire-resistance analysis of the connection was established， and the accuracy of the model was verified by the experimental data. The results show that the bearing capacity of the ribs drops sharply at 700 ℃， and the studs reach a bearing capacity limit at about 660 ℃. The failure of the connection is controlled by the buckling of the ribs or the breakage of the studs. The failure shows a certain degree of brittleness （deformation increases sharply）. With the increase of eccentricity and load， the fire-resistance of steel brackets decreases. There is a limited enhancement of fire-resistance by increasing the rib thickness. The critical temperature of studs and ribs was given， which can be used as a reference for the fire-resistance design of this kind of connection.

关键词

Keywords

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