文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
门式刚架加强型节点试验研究与有限元分析
姓名:褚云朋
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20070510
,施工速度快,目前在我国被广泛应用,随之带来的问题较多,尤其在节点部位。本文首先介绍了国内外轻钢结构的发展概况,轻钢结构门式刚架节点的设计方法,节点钢材的性质、螺栓强度、焊缝及节点构造对节点受力性能的影响。参照轻钢规程及以往国内外学者的研究,分析总结了螺栓端板连接中节点端板厚度、螺栓类型、端板的加劲肋等因素对节点刚度及抗弯承载力的影响;通过有限元分析探讨了螺栓端板连接中常规螺栓端板连接、圆弧形加腋螺栓端板连接和圆弧形整体式三种节点在外载作用下的受力性能,得出无论在单调还是低周往复加载作用下,圆弧形加腋连接节点的极限承载力均比普通节点的高,在相同荷载作用下的梁端位移比普通连接节点的小,且随荷载增加,刚度退化的不大,由于加腋对节点域有较好的保护作用,使得节点域的剪应力较小,且其应力较为均匀,没有明显的应力集中现象,不会出现节点域的脆断,具有一定的塑性变形能力,滞回性能较好,符合抗震中强节点弱杆件的设计原则;圆弧形整体式门式刚架节点刚度大,外载作用下节点域变形较小,对梁柱有较好的约束作用,外载作用下,梁端位移和柱顶水平位移均较小,且其受力流畅,刚度退化小。对三种门式刚架节点进行了试验研究,重点介绍了圆弧形加腋螺栓端板连接节点的试验过程及其试验分析结果,介绍了试件的形状尺寸、加载装置、测量仪器安放、应性能要比普通螺栓端板连接和整体式门式刚架节点连接好得多。圆弧形加腋板起到了保护节点,缓解节点域应力集中的作用,且因其加腋板构造为圆弧形,与常规加腋相比,此种加腋一则便于螺栓安装,二则使结构试件受力流畅,同时加腋构成了第二道防线,防止荷载作用下试件脆性破坏的发生,加腋弧板与梁柱连接部位接触面积大,从而降低了因受力集中导致的梁柱翼缘屈服破坏的可能性,同时加腋弧板是梁柱螺栓端板连接节点域刚度的有力补充,可以更好的协调梁柱变形,将外载作用传递到下部结构。节点采用栓焊连接的形式,综合了焊接刚度大,螺栓端板连接延性好的优点,该节点在外荷载作用下的破坏模式为梁端扭转位移过大,属于延性破坏;整体式节点刚度大,梁端位移很小,承载力较高,但荷载作用下,焊缝连接部位受三向拉应力作用,容易脆断;对于普通连接节点,刚度相对较小,梁端位移较大,破坏时节点域变形较大,正反向刚度较接近,外载作用下,刚度退化较快。经过邢拊:褪匝榈亩员确治鲅芯康贸雎菟ǎ税辶又械脑不⌒渭右富“辶接具有较好的受力性能,用试验验证了理论的正确性,且其构造简单,易于安装,工程实用性强。关键词:钢结构门式刚架;节点刚度;破坏模式;极限承载力;对比分析
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硕十学位论文
储签名。裙专晒祜主鲫吼易月硇学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书兰州理工大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。年解密后适用本授权书。或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集担。阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C苣朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊ⅲ作者签名:导师签名:日期:
第滦髀课题意义在钢结构设计当中一般都是在确定设计方案之后按照内力分析的结果选定构件的截面尺寸,然后根据构件的承载力要求确定连接的构造和各部分尺寸。但是随着冷弯薄壁型钢的推广和钢材强度的提高,出现一种新的情况,节点连接的薄弱环节制约构件的承载力,影响结构的安全可靠度,尤其在轻型门式刚架结构当中。轻型钢结构门式刚架因经济、轻巧、施工快速、综合造价低和可循环利用等优点,在我国被广泛应用于各类生产房屋,并取得较好的效果,也积累了一些工程经验。同时,我们也看到国内轻钢行业尚存在一些不足,并有待于进一步探索和解决的问题。在门式刚架钢结构中,因梁柱连接节点内力大,应力集中程度大,所带来的问题较多,因此其节点设计是极其重要的环节,节点的设计是否合理,对保证结构的整体性和可靠性有着直接影响。我国这方面的研究工作起步较晚,现行规程主要参考了国外设计规范的相关内容”