鋼結(jié)構(gòu)梁柱弱軸半剛性連接的力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鋼框架結(jié)構(gòu)因其自重輕、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)而受廣泛應(yīng)用。針對(duì)鋼框架的高級(jí)分析也日益增多,而高級(jí)分析中必須考慮梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,設(shè)計(jì)時(shí)梁柱連接假定為完全剛性或理想鉸接,而實(shí)際工程中梁柱節(jié)點(diǎn)處于完全剛性和理想鉸接之間即半剛性連接。半剛性連接又分為強(qiáng)軸半剛性連接和弱軸半剛性連接,目前對(duì)半剛性連接的研究大多集中在強(qiáng)軸連接方面,而關(guān)于弱軸半剛性連接的研究較少。梁柱采用弱軸端板連接可以提高結(jié)構(gòu)的延性,使結(jié)構(gòu)在地震作用下具有一定的耗

2、能能力,而且施工方便、快捷,具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。關(guān)于弱軸半剛性端板連接,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的影響因素進(jìn)行了部分研究,總結(jié)了梁外伸端板厚度的計(jì)算方法,但仍處于起步階段。為進(jìn)一步研究弱軸端板連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,本文設(shè)計(jì)一種新的弱軸端板連接形式,對(duì)其進(jìn)行理論分析和數(shù)值計(jì)算,主要工作包括:
　　 1)了解鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱連接的現(xiàn)有研究成果,設(shè)計(jì)新的弱軸端板連接形式,研究其相連梁柱的截面應(yīng)力、應(yīng)變及變形特點(diǎn),考察節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能和破壞

3、機(jī)理,確定其抗彎性能的主要影響因素。
　　 2)對(duì)所設(shè)計(jì)的試件進(jìn)行理論分析,分析其主要性能指標(biāo)并推導(dǎo)計(jì)算公式,根據(jù)理論分析結(jié)果,對(duì)所設(shè)計(jì)的連接形式作出綜合評(píng)價(jià),從而提出設(shè)計(jì)及施工建議。
　　 3)采用ANSYS軟件建立有限元計(jì)算模型,考慮幾何非線性、材料非線性和接觸非線性的影響,在集中荷載作用下,對(duì)所設(shè)計(jì)的試件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。分別取不同的柱腹板厚度、螺栓直徑,對(duì)弱軸端板半剛性連接的力學(xué)性能進(jìn)行參數(shù)分析,計(jì)算出相應(yīng)的極限承載