箱型柱鋼框架翼緣與腹板削弱節(jié)點受力性能的非線性分析及優(yōu)化設(shè)計方法.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)是土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一，由于具有獨特性能，鋼結(jié)構(gòu)在房屋建筑、地下建筑、橋梁、海洋平臺、港口建筑、礦山建筑、等方面都得到廣泛采用。但同時鋼結(jié)構(gòu)在地震中的破壞以及在施工中出現(xiàn)的事故，特別是1994年美國北嶺地震和1995年日本阪神地震后，使人們認(rèn)識到鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點連接的安全性和可靠性對鋼結(jié)構(gòu)整體性能有著重要的影響。一般鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的連接采用剛性連接設(shè)計，以保證主梁與柱具有足夠的剛度，一般按照連接方法可以分為：焊接節(jié)點、螺栓連接

2、節(jié)點和栓焊混合連接節(jié)點。 本文首先通過對比，針對三種主要的梁柱節(jié)點連接形式，即焊接節(jié)點、栓焊連接節(jié)點和栓焊混合連接節(jié)點，作了系統(tǒng)的分析、研究。特別探討了耗能系數(shù)作為焊接節(jié)點耗散地震能量的衡量指標(biāo)，計算了不同形式的焊接節(jié)點在循環(huán)荷載作用下的耗能系數(shù)。 其次，在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，對已總結(jié)出的典型的連接形式的剛度參數(shù)值，采用該剛度參數(shù)值分析了對鋼框架結(jié)構(gòu)性能的影響。 再次，針對現(xiàn)行鋼框架中大多采用H型柱的情況，而現(xiàn)在

3、建筑工程中箱型柱越來越多的被采用，有必要闡述利用翼緣與腹板削弱對梁柱節(jié)點形式來優(yōu)化設(shè)計鋼框架梁柱節(jié)點。運用有限元ANSYS程序進行大量的計算，對栓焊型翼緣與腹板削弱梁柱節(jié)點進行各種荷載作用下受力性能的對比分析，總結(jié)出通過對梁翼緣、腹板進行合理削弱，其削弱位置與尺寸設(shè)計合理時，節(jié)點在荷載作用下應(yīng)力最大值將出現(xiàn)在具有很大塑性變形能力的梁削弱部位，偏離了在很多實際工程中最容易發(fā)生脆性破壞的梁柱節(jié)點連接處，達到延性設(shè)計的目的。同時討論了柱中加勁