上下翼緣角鋼半剛性連接的靜力性能研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的鋼框架分析和設(shè)計中，為了簡化分析和設(shè)計過程，梁柱連接被認(rèn)為是理想的鉸接連接或者完全剛性連接。實際上，鋼框架連接中采用的大部分梁柱連接，其性能總是介于二者之間，即半剛性連接。為了正確預(yù)測鋼框架的實際受力性能，應(yīng)在鋼框架的分析和設(shè)計中考慮真實連接的非線性影響。 本文選取上下翼緣角鋼半剛性連接作為研究對象，分析了它在靜力荷載作用下的工作性能。在考慮影響節(jié)點性能各個因素的基礎(chǔ)上，對上下翼緣角鋼半剛性連接節(jié)點的極限抗彎承載力進行了

2、理論分析，通過計算比較，得出上下翼緣角鋼半剛性連接節(jié)點受力的最薄弱環(huán)節(jié)，此最薄弱連接構(gòu)件的破壞將導(dǎo)致節(jié)點喪失抗彎能力。通過計算最薄弱環(huán)節(jié)的極限承載力，推導(dǎo)得出上下翼緣角鋼半剛性連接節(jié)點的極限抗彎承載力。在計算連接的初始剛度時，同樣綜合考慮影響節(jié)點性能各個因素，將角鋼受拉等效為一懸臂梁模型以及考慮在對高強螺栓施加預(yù)拉力后，將柱翼緣的變形等效為跨中作用一集中力的兩端固接梁模型來進行計算。其計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。同時，本文通過改變節(jié)點各

3、個組成部分的幾何參數(shù)，利用大型通用有限元軟件ANSYS對節(jié)點進行了非線性有限元分析，計算得出連接的彎矩轉(zhuǎn)角曲線，進而分析了節(jié)點各個幾何參數(shù)對節(jié)點極限抗彎承載力以及初始轉(zhuǎn)動剛度的影響。計算結(jié)果表明：角鋼厚度、受拉部分螺栓軸線到梁翼緣之間的距離、高強螺栓直徑以及梁的截面高度對節(jié)點的受力性能影響較大，而柱翼緣厚度、柱腹板厚度以及柱腹板加勁肋的設(shè)置對節(jié)點受力性能影響不大，其中高強螺栓預(yù)拉力的施加可以提高節(jié)點的初始轉(zhuǎn)動剛度。 本文的計算結(jié)