半剛性連接鋼框架的受力性能研究.pdf

1、鋼結構梁柱連接一直以來是鋼結構設計過程的關鍵部分，影響著鋼框架的整體性能。在設計中常把鋼框架的連接節(jié)點當作剛度無窮大的剛性節(jié)點或剛度為零的鉸接節(jié)點，這樣的理想化假設雖簡化了鋼框架的分析和設計過程，但不能真實地反映結構的受力情況。在1994年的Northridge(美國北嶺)地震和1995年的日本阪神地震中，大量的鋼框架節(jié)點發(fā)生脆性破壞，于是人們開始對鋼框架節(jié)點進行重點研究，提出了半剛性連接節(jié)點。它是介于剛接和鉸接之間，既能承受彎矩，又具

2、有相對轉角，在鋼框架分析和設計過程中逐漸地成為不可忽視的考慮因素。
　　 本文系統(tǒng)地介紹了半剛性連接鋼框架結構的判別標準、連接形式及數(shù)學模型，對不同的連接形式指明各自的特性，引入影響連接的M-θr曲線，根據(jù)M-θr曲線得出連接的初始剛度、相對轉角，給出梁柱剛度矩陣。然后就半剛性連接其中一種形式(高強螺栓端板連接)進行概括分析，對端板連接進行了彈性、彈塑性和剛性分析，給出端板連接的初始剛度方程，并進行焊縫驗算，高強螺栓受拉分析并采

3、取相應構造措施，確定端板連接細部尺寸。
　　 針對以上因素，采用有限元分析軟件ANSYS建立一個外伸端板連接的節(jié)點模型，考慮螺栓與端板、端板與柱翼緣間的接觸及高強螺栓的預拉力，施加梁端豎向位移荷載，對該模型求解并進行結果分析，觀察各部分應力分布。介紹半剛性連接鋼框架結構的設計影響因素，在單元剛度矩陣中考慮節(jié)點柔性和幾何非線性的影響，對固端彎矩進行修正，得出半剛性連接鋼框架的簡化計算方法，并用一個單跨三層平面框架(平齊端板連接)具