文档介绍：高强度螺栓延伸端板连接钢框架有限元整体分析及研究结构工程号业研究生李戍中指导教师王清远在钢框架的传统分析理论中,总是将钢框架的粱柱连接假定成理想铰接或完全刚接。这种假定大大的简化了钢框架的分析与设计过程,但是基于该假定的结构设计可能不安全或偏于保守。这是因为在实际工程中,所谓的刚性连接均具有一定柔度,而所谓的理想铰接也是具有一定刚度的】。其中高强度螺栓延伸端板连接是国外主要的节点形式之一,在国内也正在逐渐的推广运用。本文中的研究以高强度螺栓延伸端板连接框架为主。尽管半刚性节点研究在近十几年来已成为国内外研究的热点问题,并在节点自身性能的研究上取得了很大的进展,但在节点对钢框架整体性能影响方面的研究尤其是在非弹性阶段还未取得突破性进展。关于如果节点构造发生细微变化究竟会对钢框架整体性能造成怎样的影响,更是研究得非常的不足。本文认为在目前有限元软件发展水平较高的情况下,可以对半刚性连接钢框架的实际工作性能作出更为精确的评估,使钢结构的设计水平与实践相称,因此本文应用大型有限元分析程序愿咔慷嚷菟ㄑ由於税辶痈挚蚣芙辛苏体建模并进行了较为精确的计算和分析。所做主要工作如下:本文首先针对延伸端板连接形式与全焊接节点对钢框架受力、变形性能的不同影响进行了分析对比。其次对比了在不同端板厚度下,延伸端板连接对钢框架受力、变形性能的影响。接着对比了在节点区设置加劲肋与否对钢框架受力、变形性能的影响。四川人学硕士学位论文
然后对比了六颗螺栓延伸端板连接与八颗延伸端板连接对钢框架受力、变形性能的影响。最后本文以大量的数据分析为基础对实用的工程设计提出了一些建议。关键词:钢框架;半刚性节点:高强度螺栓延伸端板连接;有现元分析;四搜妒垦宦畚
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第一章绪论引言可移动的承重结构。在钢结构的设计中,钢框架横梁与柱的连接起着在两种构接连接,半刚性连接有着潜在优点;能减小构件尺寸和降低框架的总造价,在钢结构是目前广泛应用的一种建筑结构。与其他建筑结构相比,它具有强度大,重量轻,承载力高,抗震性能好,施工周期短,工业化程度高等一系列优点。因此特别适用于高层建筑、大跨建筑、重型厂房、桥梁以及要求重量轻、件之间传递弯矩和剪力袅τ胫崃Φ淖;的作用,是框架的主要组成部分。因此,研究不同节点的变形能力对框架整体受力性能的影响,具有极其重要的意义。在钢结构框架的传统分析和设计中,为简化分析设计过程,梁柱节点被认作理想的铰接节点或完全刚性节点。使用理想铰接节点的假定,将意味着梁与柱之间没有弯矩的传递,就转动而论,用铰连在一起的梁和柱将相互独立地转动;而另一方面,使用全刚性的假定,则意味着相邻杆件之间不会产生相对转动,当框架变形时,梁柱之间的夹角是保持不变的。尽管这种理想状况大大简化了分析设计过程,但比起实际结构,这种理想结构的反应性能是不真实的,计算结果不符合实际受力情况。因为实际工程中的梁柱连接都具有一定柔度,它介于刚性连接与铰接两个极限状态之间,属于柔性节点。在荷载作用下,都会传递一些弯矩而同时又产生一定的变形,实际上发生的是半刚性非线性变形,这种变形实质上改变了结构的反应特性。因此,钢框架承受荷载时的特性在很大程度上受其节点变形控制,节点柔性不仅影响到框架中梁和柱的特性。对框架的总体强度及稳定也有影响。为评估框架的实际特性,有必要在分析中考虑连接柔性的影响。另一方面,从经济上来说,以前所应用的“刚性节点”构造十分复杂,其造价比半尉佳节点要高得多,因此应优先采用半刚性节点连接方式;而比起铰钢材总重量方面,半刚性连接方式的节省量占平面框架重量的—%,而且其节点处理起来比较简单,不需要额外造价。尽管半刚性节点的研究在近十几年来已成为国内外研究的热点问题,并在节点自身性能的研究上取得了很大的进展,但在节点对刚框架整体性能影响方四】太学硕宦畚
钢框架理论概要及目前国内外主要分析方法不断地改变节点构造来观察节点变化对整体结构的受力及变形的影响程度。最矩,如图所示。弯矩是指轴力作用于杆件相对其弦线的侧向位移上产生面的研究尤其是在非弹性阶段的研究还未取得突破性进展。关于如果节点构造发生细微变化究竟会对钢框架整体性能造成怎样的影响,更是研究得非常的不足。但这一点对实际的工程设计却具有很大的意义。因此,本文选择了延伸端板连接诜牍獾囊胛闹谐0迅咔慷嚷菟ㄑ由於税辶又苯映莆Q由於税连接,两者含义相同纯疾旖诘愕娜嵝员浠愿招钥蚣芙辛朔治鲅芯浚ü后从中总结出节点变化对框架整体受力性能影响的原则,并对实际工程设计提出一些有价值的建议。因为本文的模型设计和数据统计涉及大量的钢框架理论的要点,因而先在这里做一个扼要的说明对本文是非常必要的。.访赖裙母挚蚣芾砺鄹乓梁柱是一种受轴力和弯矩共同作