文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
轻钢结构端板连接节点性能研究
姓名:柴宏
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20050601
轻钢结构端板连接节点性能研究摘要随着经济的发展,我国钢材产量和质量的提高,门式刚架轻钢结构建筑的应用越来越普遍。但目前端板连接的转动计算理论上尚未有成熟的方法,有关的规范、规程对节点的规定主要是传统的设计方法,它对节点的简化和假设不能充分反映端板连接节点的受力性能。通常在设计的过程中很少注意端板刚结节点的转动。由于梁~柱、梁~梁的端板连接节点的转动,减少了梁对拄的约束,增加了门式刚架柱的计算长度和粱的挠度,对结构体系是不利的,是值得研究的。这于是引发了研究者们对端板连接节点的变形性能与它对结构产生的影响做更深入的探讨。根据已有的文献资料可以看出,外伸式有加劲肋的端板连接节点的突出优点在于其良好的受力性能、稳定的滞回性能、良好的耗能能力以及便于施工等优点,有很好的推广价值。本文首先从能量法的角度出发,选取典型板块推导端板厚度的设计公式。接着又探讨了端板连接节点半刚性及其对门式刚架内力和变形的影响。得出的结论是,节点半刚性对刚架的位移和内力有较大影响。当节点转动刚度较大时,门式刚架按节点理想刚性设计是可行的,但当节点的转动刚度较小时仍按理想刚性对待可能会导致结构的不安全,因此建议设计时应尽量增大节点的刚性。接着用有限元方法,考虑材料非线性建立哟サピ#备咔柯菟杭预应力,建立五个节点模型做静力分析,发现了节点域腹板和柱端板下沿是外伸式有加劲肋端板连接节点受力和变形的薄弱部位。这两处的αυ对冻銎渌课的应力,数据显示,节点域的转角位移占整个节点位移的—%。若通过构造措旋,加设节点域斜向加劲肋并延长柱端板,可将节点的转角缩小为原来的—%。同时节点的应力分布也得到改善。在第四部分,就不同尺寸或不同构造的五个节点,进行了滞回分析,探讨其性能。结果发现,外伸式有加劲肋的端板连接节点,改善构造后,有着较好的线性初始刚度,这为正常使用极限状态的抗变形设计提供了很好的可预见性。另外,这种节点在更大的荷载作用下也具有很好的延性,说明其抗震性能也不错。可见这种改善构造的外伸式有加劲肋的端板连接节点既有很稳定的初始刚度,又保留了端板连接节点的良好耗能能力。另外从应力曲线发现,端板的受拉部分和受压部分都处在较大的应力状态,设计应该同时对受拉和承压部分做演算。在第五章里,将端板连接节点的研究结论应用于实际工程项目中,分析对比节点受力、变形的合理性,这为钢材的合理应用提供了借鉴依据。最后,提出一些对工程设计具有一定的参考价值的结论与建议,同时也为进一步的研究该种节点的连接性能打下了基础。关键词:节点半刚性连接端板连接门式刚架有限元分析变形滞回性能兰州理工人学硕士学位论立
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选题意义第一章绪论甘肃龙盈钢结构有限公司合作项目:建筑钢结构体系优化与节点构造设计研究。可分为普通钢结构和轻型钢结构。其中普通钢结构包括采用大截面和犀板的结构,:轻钢结构体系与连接节点性能研究。.√獗尘钢结构体系具有自重轻,安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化,钢结构以其自身的优越性引起业内关注,己经在工程中得到合理的、迅速的应用。从当前的发展情况看,建筑钢结构大致高层钢结构、重型厂房和某些公共建筑等;轻型钢结构主要指采用轻型屋面和墙面的门式刚架房屋、某些多层建筑、压型钢板和薄壁拱壳屋盖等。轻钢结构是近十年来发展最快的领域,在我国,年估计,门式刚架房屋年建造量为蚱椒矫祝诿国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的%以上。这种结构工业化、商品化程度高,施工快,综合效益高,市场需求量很大,已引起结构设计人员认识。随着经济的发展,我国钢材产量和质量的提高,钢结构建筑的应用越来越普遍,针对钢结构的科学研究也越发追切。年拢ㄉ璨俊⒐乙苯鸸ひ稻纸ㄖ钢协调组在北京召开了全国建筑钢结构技术发展研讨会,提出“十五”和年建筑钢结构用材要分别达到全国钢材总产量的ズ%的目标。近年来中国轻型钢结构建筑发展很快,、码头和保税区仓库、农产品、建材、家具等各种交易市场、体育场岣殖Х拷ㄖ岣殖Х拷峁雇图轻钢厂房兰州理工人学硕上学位论文
接最为经济,它比通常的腹板一翼缘连接节省材料和紧固件,而且避免现场焊接,所屋铜结构获得了迅速发展,这种体系用钢省、造价低、制作简