鋼框架梁柱節(jié)點抗火性能的非線性有限元分析.pdf

1、梁柱節(jié)點是鋼框架的重要組成部分，節(jié)點的抗火性能與鋼框架整體結構的抗火性能有著緊密的聯(lián)系，火災下梁柱連接節(jié)點的破壞很容易導致整個結構的垮塌。從鋼結構抗火研究情況來看，主要集中在對單個構件的抗火性能研究上，對節(jié)點抗火性能的研究相對較少;而且從國內外相關規(guī)范來看，與鋼結構抗火設計相關的內容非常粗略。因此對鋼結構梁柱節(jié)點抗火性能的研究具有重要的實用價值和理論意義。本文主要做了以下幾方面的工作:
　　 (1)基于常溫下有限元模型的驗證，對

2、常溫靜載條件下的外伸式端板連接、平齊式端板連接和內縮式端板連接梁柱邊節(jié)點進行非線性有限元分析，得到了三種端板連接節(jié)點的彎矩-轉角曲線和破壞形態(tài)。通過曲線，得到了三種端板連接節(jié)點在常溫下的極限承載力和初始轉動剛度，發(fā)現(xiàn)其中外伸式端板連接的極限承載力和初始轉動剛度最大，內縮式端板連接節(jié)點的極限承載力和初始轉動剛度最小。
　　 (2)基于高溫下有限元模型的驗證，對以上三種梁柱端板連接邊節(jié)點進行恒載升溫條件下的非線性有限元分析，得到了三

3、種端板連接邊節(jié)點的溫度-轉角曲線?？紤]到內縮式端板連接節(jié)點轉動的特殊性，并單獨對內縮式端板連接節(jié)點的的溫度-轉角曲線進行分析。除此以外還進行了大量的參數(shù)討論，發(fā)現(xiàn)荷載比、加勁肋對節(jié)點臨界溫度有較大的影響，端板厚度、節(jié)點種類，摩擦系數(shù)，柱翼緣厚度對三種端板連接邊節(jié)點的臨界溫度基本無影響。
　　 (3)考慮實際鋼框架中梁柱節(jié)點的空間性，基于有限元模型驗證，對四種全焊接空間節(jié)點進行了非線性有限元分析，得出節(jié)點的溫度-轉角曲線。從溫度-