梁柱節(jié)點剛度對門式剛架穩(wěn)定性的影響.pdf

1、門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)計門式剛架的時候一般把梁柱節(jié)點看作完全剛接。但是,國內(nèi)外大量研究成果表明,在門式剛架結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的梁柱端板連接節(jié)點應(yīng)該是半剛性連接。基于完全剛接的設(shè)計假定可能會高估剛架的穩(wěn)定承載能力。與國外現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范相比,我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范在計算螺栓端板連接節(jié)點的實際剛度和計算門式剛架在半剛性節(jié)點影響下的穩(wěn)定性能兩方面均存在不足。本文圍繞這些問題,對門式剛架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進

2、行了研究:對國內(nèi)外端板連接的節(jié)點的研究以及設(shè)計規(guī)范進行了歸納和對比,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,為對門式剛架結(jié)構(gòu)進行進一步的分析和計算提供理論依據(jù)。采用3D有限元模型對高強螺栓端板連接節(jié)點進行了模擬,以估算節(jié)點試件的實際剛度和承載能力特性。利用有限元對節(jié)點建模計算得出的節(jié)點初始剛度結(jié)果與根據(jù)歐洲規(guī)范(EC3)計算得出的結(jié)果相差不大。采用轉(zhuǎn)動彈簧的形式來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)定承載力計算公式。當(dāng)半剛性連接的連接剛度為無窮大或者為零時,所得的公式與按照傳統(tǒng)的剛接或鉸接假定計算出的剛架穩(wěn)定承載力計算公式一致。研究了梁柱線剛度比不相同時,梁柱連接節(jié)點的剛度對剛架穩(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)點剛度的變化越快,節(jié)點的剛度剛架穩(wěn)定承載力的影響程度越大。在梁柱線剛度比較大的時候,應(yīng)特別注意梁柱節(jié)點半剛性對剛架穩(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)點實際剛度時剛架柱的計算長