钢框架—支撑体系中装配式支撑连接方式对刚架抗侧刚度的影响分析

发布时间：2017-05-15 15:27

  本文关键词：钢框架—支撑体系中装配式支撑连接方式对刚架抗侧刚度的影响分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢框架-支撑体系中,支撑通常采用焊接于梁柱翼缘的连接板与梁柱相连,而在梁柱铰接钢框架中,这种连接方式对梁柱连接节点的转动刚度有较大的影响,为提高结构的装配化水平以及尽量与其力学计算模型相符,本文提出了三种便于装配的支撑连接方式：①支撑通过节点板采用螺栓连接连接于节点附近的柱翼缘上；②支撑通过节点板采用螺栓连接连接于节点附近的梁下翼缘上;③支撑通过节点板采用螺栓连接连接于节点附近的梁柱翼缘上。本文以上述三种支撑不同连接方式的节点为研究对象,利用等强度设计方法对节点进行静力计算,设计出合理的螺栓数目和连接件尺寸；利用ANSYS有限元分析软件对三种节点的试件进行静力分析,分析比较了不同支撑连接方式对梁柱节点区域应力分布的影响和对节点承载力的影响,利用SAP2000有限元分析软件对采用三种不同支撑连接方式的单榀两层平面铰接钢框架支撑结构体系进行抗侧力分析,研究其抗侧刚度,得出各结构体系的各杆件出铰顺序,顶部剪力-顶层位移曲线等,研究表明,1采用支撑通过节点板连接于节点附近的柱翼缘上的连接方式,对柱的应力影响最大,不符合“强柱弱梁”的抗震设计原则；2节点板的存在可以有效地转移梁端塑性铰,提高节点的承载力：3支撑通过节点板与梁柱翼缘连接的节点承载力最大,支撑通过节点板与梁翼缘连接的节点承载力次之,支撑通过节点板与柱翼缘连接的节点承载力最小；4在侧向荷载作用下,支撑通过节点板与节点附近的梁柱翼缘相连形成的铰接钢框架支撑结构体系的抗侧刚度最大,支撑通过节点板与节点附近的柱翼缘相连形成的铰接钢框架支撑结构体系的抗侧刚度最小。
【关键词】：钢框架-支撑体系 装配式钢支撑 节点连接方式 抗侧刚度 影响
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 钢框架支撑体系的分类及钢支撑连接的研究现状10-18
• 1.3 常见的支撑连接方式及存在的问题18-19
• 1.4 新支撑连接方式的提出19-20
• 1.5 论文的主要研究方法和内容20-21
• 第2章 装配式支撑连接节点有限元分析21-45
• 2.1 概述21-24
• 2.1.1 钢结构节点的连接分类21-23
• 2.1.2 支撑与梁柱连接节点内力计算方法23-24
• 2.2 装配式支撑连接节点有限元模型的建立24-33
• 2.2.1 材料属性的定义24
• 2.2.2 有限元单元的选取24-26
• 2.2.3 选取钢材的弹塑性本构关系26-27
• 2.2.4 求解方法的选择27-28
• 2.2.5 节点有限元模型的建立28-33
• 2.3 节点有限元计算结果与分析33-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 不同装配式支撑连接节点对框架抗侧刚度的影响分析45-54
• 3.1 支撑框架受力性能简介45-46
• 3.1.1 框架一支撑钢结构的变形45
• 3.1.2 框架一支撑钢结构的计算模型和假定45-46
• 3.2 静力弹塑性分析法的基本理论46-49
• 3.2.1 静力弹塑性分析法的原理46-47
• 3.2.2 水平加载模式47-48
• 3.2.3 定义塑性铰48-49
• 3.3 PUSHOVER分析49-53
• 3.3.1 塑性铰的发展49-51
• 3.3.2 顶部剪力-顶部位移关系51-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第4章 结论与展望54-56
• 4.1 主要结论54
• 4.2 有待进一步解决的问题54-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况59

【参考文献】

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本文编号：368173