24083.火載荷作用下鋼框架梁柱連接行為的數(shù)值模擬與參數(shù)分析

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目火載荷作用下鋼框架梁一柱連接行為的數(shù)值模擬與參數(shù)分析國(guó)家自然科學(xué)基金(No11272189)山東省自然科學(xué)基金(NoZR2012EEM0091計(jì)：學(xué)位論文62頁(yè)表格7個(gè)插圖67幅評(píng)閱人：指導(dǎo)教師：學(xué)院院長(zhǎng)：學(xué)位論文完成日期：一一一一一山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要梁柱節(jié)點(diǎn)作為鋼框架中一個(gè)重要的連接組成部分，在火災(zāi)下對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力性能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，節(jié)點(diǎn)一旦發(fā)生破壞可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物發(fā)生坍塌，造成不可估

2、量的損失，因此對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)下抗火性能的研究是鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的部分。目前鋼結(jié)構(gòu)抗火的研究主要集中于對(duì)火災(zāi)下鋼框架中單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行分析，對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)的研究相對(duì)較少，同時(shí)國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于高溫下梁柱連接抗火性能的規(guī)定或?yàn)榭瞻谆蜉^粗略。本文通過(guò)有限元軟件ABAQUS主要對(duì)以下幾方面內(nèi)容進(jìn)行研究分析：(1)首先對(duì)常溫下節(jié)點(diǎn)靜力加載的試驗(yàn)算例進(jìn)行模擬計(jì)算，得出節(jié)點(diǎn)破壞形式及彎矩轉(zhuǎn)角曲線并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證有限元軟件ABAQUS可以

3、對(duì)常溫下梁柱節(jié)點(diǎn)的受力性能進(jìn)行有效準(zhǔn)確地模擬分析。(2)對(duì)常溫下外伸式端板連接、平齊式端板連接、內(nèi)縮式端板連接三種梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行有限元的模擬分析，得到三種節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角曲線，從而確定節(jié)點(diǎn)的初始抗彎剛度和抗彎極限承載力，為研究高溫下荷載比參數(shù)對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)抗火性能的影響提供參考依據(jù)?？紤]到在計(jì)算過(guò)程中由于涉及到幾何非線性、材料非線性及較為復(fù)雜的接觸非線性可能會(huì)對(duì)結(jié)果造成不收斂的情況，因此本文采用ABAQUS／Explicit處理器對(duì)節(jié)

4、點(diǎn)常溫及高溫下的受力性能進(jìn)行顯示動(dòng)態(tài)分析，同時(shí)需要避免慣性力對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生不利的影響。(3)對(duì)高溫下三種梁柱端板連接的抗火性能進(jìn)行有限元模擬分析，并將計(jì)算得到的溫度位移曲線和節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，得到三種端板連接在恒載升溫條件下發(fā)生破壞的極限溫度，同時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)角變化趨勢(shì)基本一致，在升溫初期階段，節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角有小幅度的減小趨勢(shì)，說(shuō)明在受火的初期階段梁柱節(jié)點(diǎn)由于熱膨脹的作用出現(xiàn)了反向撓度現(xiàn)象。(4)在以上三種端板連接模擬分析的