梁柱節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)門(mén)式剛架穩(wěn)定性的影響.pdf

1、門(mén)式剛架是最常用的輕型鋼結(jié)構(gòu)體系,廣泛應(yīng)用于單層工業(yè)廠房和民用建筑中。目前,在設(shè)計(jì)門(mén)式剛架的時(shí)候一般把梁柱節(jié)點(diǎn)看作完全剛接。但是,國(guó)內(nèi)外大量研究成果表明,在門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是半剛性連接?；谕耆珓偨拥脑O(shè)計(jì)假定可能會(huì)高估剛架的穩(wěn)定承載能力。與國(guó)外現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相比,我國(guó)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范在計(jì)算螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)的實(shí)際剛度和計(jì)算門(mén)式剛架在半剛性節(jié)點(diǎn)影響下的穩(wěn)定性能兩方面均存在不足。本文圍繞這些問(wèn)題,對(duì)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)

2、行了研究:對(duì)國(guó)內(nèi)外端板連接的節(jié)點(diǎn)的研究以及設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了歸納和對(duì)比,總結(jié)了半剛性連接的特性以及常用半剛性連接模擬方法的優(yōu)缺點(diǎn),為對(duì)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和計(jì)算提供理論依據(jù)。采用3D有限元模型對(duì)高強(qiáng)螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了模擬,以估算節(jié)點(diǎn)試件的實(shí)際剛度和承載能力特性。利用有限元對(duì)節(jié)點(diǎn)建模計(jì)算得出的節(jié)點(diǎn)初始剛度結(jié)果與根據(jù)歐洲規(guī)范(EC3)計(jì)算得出的結(jié)果相差不大。采用轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧的形式來(lái)模擬半剛性梁柱連接,推導(dǎo)出單層單跨半剛性剛架在彈性階段的

3、穩(wěn)定承載力計(jì)算公式。當(dāng)半剛性連接的連接剛度為無(wú)窮大或者為零時(shí),所得的公式與按照傳統(tǒng)的剛接或鉸接假定計(jì)算出的剛架穩(wěn)定承載力計(jì)算公式一致。研究了梁柱線剛度比不相同時(shí),梁柱連接節(jié)點(diǎn)的剛度對(duì)剛架穩(wěn)定承載力的影響程度。梁柱線剛度比越大,剛架的穩(wěn)定承載力隨梁柱節(jié)點(diǎn)剛度的變化越快,節(jié)點(diǎn)的剛度剛架穩(wěn)定承載力的影響程度越大。在梁柱線剛度比較大的時(shí)候,應(yīng)特別注意梁柱節(jié)點(diǎn)半剛性對(duì)剛架穩(wěn)定承載力的影響。在現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上,提出了考慮節(jié)點(diǎn)實(shí)際剛度時(shí)剛架柱的計(jì)算長(zhǎng)