半剛性高強螺栓外伸端板連接鋼框架的受力性能研究.pdf

1、針對半剛性高強螺栓外伸端板連接的鋼框架，本文著重研究了其受力性能以及高強螺栓外伸端板節(jié)點本身的非線性性能，并提出對于端板連接節(jié)點形式的鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進(jìn)建議，主要內(nèi)容和成果如下： 1．推導(dǎo)了半剛性連接鋼框架結(jié)構(gòu)非線性理論分析中梁單元的擴(kuò)大彈塑性增量矩陣、柱單元的擴(kuò)大彈塑性增量矩陣方程，并通過計算算例進(jìn)行論證； 2．從能量法的角度出發(fā)，考慮節(jié)點的非線性彎矩一轉(zhuǎn)角關(guān)系、荷載效應(yīng)、梁端和柱端在不同邊界情況等因素的影響，推導(dǎo)了

2、有側(cè)移半剛性連接框架柱的有效長度系數(shù)方程式和半剛性連接剛架柱計算長度的修正剛度系數(shù)方程。 3．運用推導(dǎo)的修正剛度系數(shù)法分別對單跨雙層、雙跨雙層以及雙跨多層三種鋼框架結(jié)構(gòu)在不同節(jié)點初始剛度下的受力性能進(jìn)行分析，并與有限元方法計算結(jié)果進(jìn)行比較； 4．為了考查節(jié)點的半剛性性能差別，分別對12個節(jié)點模型進(jìn)行非線性分析，比較了其節(jié)點剛度、接觸面應(yīng)力分布、端板變形和撬力作用的差異； 5．根據(jù)半剛性節(jié)點的有限元計算結(jié)果分析了端

3、板厚度、螺栓的不同排列方式和螺徑變化對半剛性節(jié)點受力性能的影響。 研究結(jié)果表明，端板厚度、螺栓直徑以及螺栓間的間距對節(jié)點承載力影響較大；其次，當(dāng)端板和螺栓同時達(dá)到極限承載力屈服時，梁受拉翼緣內(nèi)側(cè)的螺栓受力較外側(cè)螺栓大。端板連接計算時，高強螺栓因撬力效應(yīng)而承受的拉力達(dá)到10％～50％，其中以受拉翼緣內(nèi)側(cè)螺栓的撬力效應(yīng)更為顯著，因此必須考慮撬力作用效應(yīng)。 本文的研究成果不僅可為實際工程設(shè)計提供參考，而且可為完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)