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钢框架梁柱弱轴半刚性连接性能研究

随着分析方法和计算手段的不断提高,可以对结构作为一个整体进行精确的非线性分析,完善地考虑结构的二阶效应及其它非线性因素的影响,这种建筑结构分析方法称为高级分析方法。用高级分析方法设计钢框架时,通常不需要进行单个构件验算。这种综合性的分析方法简化了设计过程,使工程设计人员能够了解结构在不同荷载水平下的性能和其破坏模式。目前,高级分析方法针对平面钢框架的分析相对成熟,针对空间钢框架的整体分析仍待发展。由于梁柱连接是钢框架的重要组成部分,其性能影响结构的整体性能,因此钢框架结构的高级分析应当考虑梁柱连接的性能,包括各类弱轴连接的非线性特性。作为课题《三维空间钢结构高级分析理论》的一部分,本文研究钢框架梁柱弱轴半刚性连接的抗弯性能,为课题的有限元分析程序编制提供支持。本文用试验、力学理论分析和有限元分析三种方法对钢框架梁柱弱轴顶底角钢连接的抗弯性能作了研究,主要工作包括:1.进行了三种类型的梁柱弱轴角钢连接共9个试件的单调加载试验,其中  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

半刚性连接钢框架内填钢筋混凝土剪力墙结构体系的滞回性能及抗震设计对策

内填钢筋混凝土剪力墙钢框架(SRCW)结构是一种新型的支撑钢框架结构形式,弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用较为经济的半刚性节点提供了可能,它通过栓钉使钢框架与剪力墙协同工作,使结构拥有良好的抗震性能。目前国内外对SRCW结构的研究属刚起步阶段,对其受力性能和传力机理的认识还远远不足,因此系统研究SRCW结构的滞回性能,提出抗震设计建议具有重要的理论和工程意义。为了较为真实地了解SRCW结构的滞回性能并为有限元分析提供依据,本文对一榀两层单跨采用半刚性连接的SRCW结构进行了循环加载试验。在试验研究中从整体受力性能、局部受力性能和传力机理三个方面对结构做出分析评价。结果表明:结构具有较高的侧向承载力和强度储备;良好的延性和耗能能力;在设计荷载作用下,栓钉(剪力墙)承担80%~90%的侧向荷载。钢框架承担80%~100%的倾覆弯矩。在试验结果的基础上,本文首次建立了非线性的有限元模型,对SRCW结构进行了模拟分析,主要...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

半刚性连接钢框架的弹塑性性能及热性能研究

钢框架中梁柱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,其性能直接关系到结构的整体反应。因此钢框架梁柱连接的受力机理及承载力问题的研究具有重要的理论意义和工程参考价值。本文完成了三榀1:2钢框架模型试验和八个足尺比例的梁柱连接模型在低周往复荷载作用下的试验研究,进行了以下几个方面的深入研究:1、首次在国内进行了两榀半刚性连接平面钢框架结构的拟静力试验。通过试验考察了半刚性连接平面钢框架结构在循环荷载作用下的弹塑性性能:了解了结构在丧失极限承载力后的破坏形态和塑性铰出现的顺序;利用所编程序计算了其中一个框架的受力性能。程序计算结果与试验值相比,弹性阶段吻合得较好,塑性阶段由于塑性铰法无法考虑残余应力、刚度硬化以及塑性区长度的发展等因素,因此与试验值相比误差偏大。2、首次在国内进行了一榀狗骨式刚性连接平面钢框架结构和顶底角钢带双腹板角钢连接、外伸端板连接以及狗骨式刚性连接这五种连接类型共八个原型试件拟静力试验...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
同济大学

水平荷载作用下半刚性连接组合梁框架的实用设计方法

随着我国钢材产量与质量的不断提升和钢结构制造与安装水平的不断提高,同时由于钢—混凝土半刚性连接组合梁框架结构本身的优点如自重轻、抗震性能好、施工速度快、综合经济效益高等一系列优点,促使将越来越多地采用钢—混凝土半刚性连接组合梁框架结构。目前,在组合框架的设计中,通常假定节点为理想刚接或理想铰接,但实际结构并非如此,节点通常具有半刚性特性。但目前国内外尚缺乏与之相匹配的框架整体设计方法,本文研究的目的是给出一种考虑节点影响的半刚性连接组合梁框架的简化设计方法,以次推动半刚性连接组合梁框架结构的发展。本文主要研究了水平荷载作用下半刚性连接组合框架的实用设计方法,主要从以下几个方面进行了研究:在广泛分析研究国内外现行半刚性连接组合节点连接受力机理的基础上,综合了各种连接的初始刚度、弯矩承载能力及转动能力的计算公式,同时还介绍了影响各种连接特性的主要因素。通过等效梁方法分析了半刚性连接组合梁框架组合梁的等效刚度及考虑节点影响后框架的自振...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

半刚性连接平面钢框架结构弹塑性分析及抗震性能研究

在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作:1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角-位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用FORTRAN语...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

《华中科技大学学报(自然科学版)》2016年01期
华中科技大学学报(自然科学版)

三状态半刚性连接对钢框架可靠性影响的分析

通过节点柔度对半刚性连接框架可靠性的影响构造半刚性连接模型,分析了半刚性连接点对框架有限元的影响.把构件抗力和荷载效应看作随机变量,对折减刚度矩阵和等效虚拟...  (本文共4页) 阅读全文>>