建筑上的剛性連接與鉸性連接

1、建筑上的剛性連接與鉸性連接鋼結(jié)構(gòu)中，梁與柱的連接通常采用3種形式，柔性連接（也稱鉸接）、半剛性連接和剛性連接。在工程實(shí)踐中，如何判別一個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于剛性、半剛性或鉸接連接主要是看其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，剛性連接應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的連接夾角變形，即連接夾角變形對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過5%。半剛性連接則介于二者之間梁柱的半剛性連接可以采用在梁端焊上端板，用高強(qiáng)螺栓連接，或是用連于翼緣的上、下角鋼和高強(qiáng)螺栓。其設(shè)計(jì)要求如下：（1）端板連接在端板連接節(jié)點(diǎn)中力的傳遞

2、可將梁端彎矩簡(jiǎn)化為一對(duì)力偶，拉力經(jīng)受受拉翼緣傳遞。受拉螺栓對(duì)受拉翼緣對(duì)稱布置。壓力可以通過端板或柱翼緣承壓傳遞，壓力區(qū)螺栓可少量設(shè)置，并和受拉螺栓一起傳遞剪力。（2）上下角鋼連接用上下角鋼連接的節(jié)點(diǎn)中，受拉一側(cè)的連接角鋼在彎矩作用下，不僅豎肢變形，水平肢也變形。因此，角鋼連接的剛度比端板者稍低。連接性質(zhì)的劃分應(yīng)由下列三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征抗彎剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，延性（轉(zhuǎn)動(dòng)能力）?？箯澇休d力是連接強(qiáng)度的主要項(xiàng)目，此外還有抗剪強(qiáng)度。剛性連接從理論上來(lái)說(shuō)

3、，承受彎矩和剪力的能力應(yīng)該不低于梁的承載能力，亦即不低于梁的塑性鉸彎矩和腹板全塑性剪力。地震區(qū)的框架應(yīng)該要求更高，體現(xiàn)“強(qiáng)連接弱構(gòu)件”的原則。對(duì)于柔性連接則只要求其抗剪能力。半剛性連接介于剛性和柔性連接之間，必須具有一定的抗彎能力。連接的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度由彎矩轉(zhuǎn)角曲線的斜率來(lái)體現(xiàn)，它不是常量，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度對(duì)框架變形和承載力都有影響。對(duì)變形的影響需要結(jié)合正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行分析。為此，應(yīng)考察連接的初始剛度或標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的割線剛度。剛性連接的剛度，理

4、論上需要達(dá)到無(wú)限大，但實(shí)際上只要達(dá)到一定的限值就可以看作是剛性連接，問題在于如何從數(shù)量上做出界定。轉(zhuǎn)動(dòng)能力屬于延性指標(biāo)塑性設(shè)計(jì)的框架要求塑性鉸部位有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力，以便后續(xù)的內(nèi)力重分布能夠出現(xiàn)。1.剛性連接這種構(gòu)造假定梁柱連接有足夠的剛性，梁柱間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接能承受彎矩。鉸支連接這種構(gòu)造假定結(jié)構(gòu)承受重力荷載時(shí)，主梁和柱之間只傳遞垂直剪力，不傳遞彎矩。這種連接可以不受約束的轉(zhuǎn)動(dòng)。2.在鋼結(jié)構(gòu)框架的傳統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化分析設(shè)計(jì)過程，梁柱

5、連接被認(rèn)作理想的鉸接連接或完全的剛性連接，并且認(rèn)為：連接對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)約束達(dá)到理想剛接的90%以上，可視為剛接；在外力作用下，柱梁軸線夾角的改變量達(dá)到理想鉸接的80%以上的連接視為鉸接。采用理想鉸接的假定，將意味著梁與柱之間沒有彎矩的傳遞，就轉(zhuǎn)動(dòng)而論，用鉸連在一起的梁和柱將相互獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng).能抵抗彎矩作用的柱腳稱為剛接柱腳，相反不能抵抗彎矩作用的柱腳稱為鉸接柱腳，剛接與鉸接的區(qū)別在于是否能傳遞彎矩，從實(shí)際上看，如果錨栓在翼緣的外側(cè)，就是剛接，而且