端板連接節(jié)點(diǎn)半剛性性能的非線性分析.pdf

1、目前端板連接節(jié)點(diǎn)的理論計(jì)算尚未有成熟的方法，有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程對(duì)節(jié)點(diǎn)的規(guī)定主要是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，它對(duì)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化和假設(shè)不能充分反映端板連接節(jié)點(diǎn)的受力性能。通常在設(shè)計(jì)的過程中很少注意端板連接節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于梁一柱的端板連接節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了梁與柱之間的約束，增加了柱的計(jì)算長(zhǎng)度和梁的撓度，對(duì)結(jié)構(gòu)體系是不利的，是值得研究的。 本文首先從能量法的角度出發(fā)，選取典型板塊推導(dǎo)端板厚度的設(shè)計(jì)公式。隨后通過運(yùn)用非線性有限元方法，考慮了材料的非線性，

2、端板與柱翼緣、螺栓與端板之間的接觸狀態(tài)非線性，使用有限元接觸單元TARGE170與CONTA174，預(yù)應(yīng)力單元PRETS179，同時(shí)對(duì)高強(qiáng)螺栓施加預(yù)應(yīng)力，建立了十八個(gè)不同尺寸的外伸式端板連接節(jié)點(diǎn)模型，并進(jìn)行非線性有限元計(jì)算，對(duì)其中六個(gè)典型的外伸式端板連接節(jié)點(diǎn)模型，深入分析了各節(jié)點(diǎn)模型構(gòu)件(包括梁、柱的腹板與翼緣，端板，螺栓)進(jìn)入屈服，達(dá)到極限的不同階段、位置和受力性能，亦分析了端板與柱翼緣的接觸應(yīng)力和狀態(tài)的變化，螺栓屈服及破壞的位置變化

3、，節(jié)點(diǎn)的彎矩一轉(zhuǎn)角變化關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)域腹板和柱端板下沿是外伸式有加勁肋端板連接節(jié)點(diǎn)受力和變形的薄弱部位，這兩處的Mises應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他部位的應(yīng)力。若通過構(gòu)造措施，加設(shè)節(jié)點(diǎn)域斜向加勁肋并延長(zhǎng)柱端板，可將節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角縮小。同時(shí)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布也得到改善。最后將端板連接節(jié)點(diǎn)的研究結(jié)論應(yīng)用于實(shí)際工程中，分析對(duì)比節(jié)點(diǎn)受力、變形的合理性，又探討了端板連接節(jié)點(diǎn)的半剛性性能及其對(duì)門式剛架內(nèi)力和變形的影響。得出的結(jié)論是：節(jié)點(diǎn)半剛性對(duì)剛架的位移和內(nèi)力有較