基于相關(guān)性的框架節(jié)點半剛性分析方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的框架節(jié)點半剛性分析中，不論是常規(guī)試驗分析、有限元的參數(shù)分析，還是理論解析計算，都是基于節(jié)點設(shè)計變量完全確定的假設(shè)，單獨考慮單一設(shè)計變量變化對其響應(yīng)的影響方式和影響程度，而忽略了各設(shè)計變量間的相關(guān)關(guān)系作用。國外研究人員對不同形式的連接提出的彎矩-轉(zhuǎn)角公式模型，大多是擬合回歸而來，存在許多的人為因素。雖然在一定條件下，與試驗數(shù)據(jù)能夠吻合較好，但是其公式模型中的參數(shù)定義很少具有物理意義，或者參數(shù)定義復(fù)雜，不方便工程設(shè)計；有些公式在計算中

2、還會出現(xiàn)謬誤，比如計算中出現(xiàn)負(fù)剛度，這在實際工程中是不可能的。因此，打破傳統(tǒng)的分析方法，考慮設(shè)計變量間的相關(guān)關(guān)系，提出新的框架節(jié)點本構(gòu)關(guān)系分析的研究方法，就顯得十分必要。
　　 本文作為國家自然科學(xué)基金資助項目《框架節(jié)點性能研究的標(biāo)準(zhǔn)方法研究》（編號50678098）的子項目，首次提出基于影響因素相關(guān)性對框架節(jié)點本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行分析研究。
　　 首先，針對幾個典型的節(jié)點型式，對節(jié)點半剛性影響因素進(jìn)行了統(tǒng)計和分類，對其幾何參數(shù)

3、進(jìn)行了簡單相關(guān)分析和偏相關(guān)分析，得出了幾何參數(shù)間的相關(guān)關(guān)系。
　　 其次，基于有限元概率設(shè)計分析，對節(jié)點幾何參數(shù)進(jìn)行了獨立同時變化和考慮相關(guān)性的不確定性靈敏度分析。通過幾何參數(shù)與轉(zhuǎn)角的相關(guān)關(guān)系和散點趨勢圖，探討了幾何參數(shù)與彎矩-轉(zhuǎn)角間隱含的一種特殊關(guān)系表達(dá)式，提出了節(jié)點彈性階段的彎矩-轉(zhuǎn)角公式模型構(gòu)建方法。并應(yīng)用公式的偏導(dǎo)數(shù)，確定了公式的系數(shù)。使公式模型本身及其系數(shù)均具有明顯的物理意義。
　　 在此基礎(chǔ)上，針對幾個典型節(jié)

4、點（加強(qiáng)環(huán)式鋼管砼柱節(jié)點、穿心式鋼管砼柱節(jié)點和外伸端板連接的節(jié)點），在考慮各影響因素相關(guān)性的前提下，對各節(jié)點進(jìn)行了不確定性靈敏度分析，應(yīng)用提出的彎矩-轉(zhuǎn)角模型構(gòu)建方法，對各節(jié)點分別建立了彈性階段的彎矩-轉(zhuǎn)角模型，與傳統(tǒng)的構(gòu)建模型進(jìn)行了比較，并引入框架進(jìn)行了校核。同時，以兩層兩跨的平面框架為對象，對柱抗側(cè)剛度影響因素進(jìn)行了不確定性靈敏度分析，并與其理論公式進(jìn)行了比較和探討。
　　 最后，總結(jié)出一套基于影響因素相關(guān)關(guān)系，對框架節(jié)點半