文档介绍：摘要钢框架梁柱弱轴端板连接受力性能研究胡航源文章题目:专业:硕士生:指导教师:结构工程郭秉山┟关键词:钢框架弱轴端板连接;非线性有限元;循环荷载;滞回性能研究类型:应用研究端板连接作为一种半刚性连接形式,可以增加结构阻尼,延长结构自振周期,提高结构耗能能力,从而减轻结构震害,是理想的抗震连接形式。目前,国内外对半刚性连接受力性能研究相对较少,尤其是半刚性弱轴连接。本文考虑端板厚度、柱腹板厚度、螺栓类型等因素,对梁柱弱轴方向上端板连接的受力性能进行系统研究,具有重要意义。本文采用三维非线性ú牧稀⒓负斡胱刺窍咝有限元方法,通过鱿盗个试件的计算与分析,对弱轴端板连接的受力性能进行了较深入地研究。主要研究了弱轴端板连接在单调和循环荷载作用下的受力性能、应力分布、破坏机理及端板厚度、腹板厚度、螺栓直径、螺栓纵向距离、螺栓排列等参数的变化对弱轴端板受力性能的影响。得到的结论主要有:相对刚性连接而言,端板连接的半刚性梁柱连接节点也有较强的刚度和极限承载能力,节点的受力性能较稳定,可以在梁柱的承载体系中应用;加劲肋承受柱腹板传来的拉压荷载,有效地抵抗了柱腹板在循环荷载下的屈曲变形,增加了连接的刚度;端板厚度对连接刚度有明显的影响,端板厚度越大,连接刚度越大,当端板较薄时厚度的变化对节点连接刚度的影响非常明显,但是端板厚度达到一定程度后,再增加端板厚度对连接刚度基本不影响;柱腹板厚度增大,节点连接刚度和承载能力明显提高,但使梁柱连接的延性降低,塑性转角减小;螺栓直径的改变,对节点滞回性能影响较大,采用较小直径的螺栓能有效提高连接的延性;螺栓开孔距离及排列方式都对节点滞回性能有一定的影响,合理安排螺栓开孔距离及排列方式,既经济又能充分利用梁柱材料;端板连接受压区螺栓受力呈三角形分布,设计时可参考本文受力模型计算。本文深入地分析了梁柱弱轴连接在荷载作用下的受力性能,得出的结论为丰富钢框架梁柱节点理论、改进连接设计方法以及探索新型节点形式提供了有价值的数据和参考依据,也为进一步研究端板连接钢框架在地震作用下的性能打下了一定的基础。
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学位论文作者签名之鼢日期:础即锋尽踼目姿料技大学指导教师签名:细绣厶学位论文作者签名:訇恸雨,砌‘:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知,除了文中加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权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。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,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。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。’.
髀研究背景进入二十一世纪,随着城市建设的发展,城市人口的同益密集、高速电梯的完善、城市竖向交通效率的大大提高,钢结构和钢混凝土组合结构逐渐成为世界上高层和超高层建筑中主要的结构类型。其中,钢结构在高层建筑中最具广泛发展前景。钢结构具有重量轻、承载能力高、抗震性能好、抗风、减少结构占用面积、降低基础费用、施工周期短等特点,特别适应于高耸的高层建筑【俊R虼耍谝呀ǔ傻母卟憬ㄖ懈纸峁拐加很大的比例。当然,钢结构也存在不少缺陷,如钢结构的耐火性能差、梁柱连接节点容易发生断裂、支撑容易压屈等问题。在钢结构的设计中梁柱节点的合理设计是保证结构安全的重要一环,虽然钢材是强度高、延性好的匀质材料,但钢结构构件易于发生屈曲、失稳和脆性破坏,而构件的失稳和脆性破坏又几乎发生在梁柱连接节点区。因此,在研究的钢结构问题当中,梁柱节点研究成为重要的环节之一。长期以来,钢结构都一直被认为是具有良好的抗震性能的结构。但在年美国的地震中和年在日本的阪神地震中,钢结构框架发生了严重的破坏【。这些震害有些是由于支撑的拉断和压屈,但相当多的是由于框架梁柱节点的破坏造成的例。地震中框架的梁柱节点连接处发生了破坏,而且都是脆性破坏,梁端没有