鋼框架端板連接半剛性組合節(jié)點(diǎn)性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著組合結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,考慮鋼筋混凝土樓板和鋼梁之間的組合作用也正成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的研究課題,考慮這種組合作用后,框架應(yīng)該按鋼-混凝土組合框架進(jìn)行分析設(shè)計(jì),其梁柱連接節(jié)點(diǎn)半剛性工作性能的分析是這種組合鋼框架結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。這種組合節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)混凝土板內(nèi)的縱向鋼筋實(shí)現(xiàn)組合梁在不同跨之間的連續(xù)性,而且通過(guò)選擇合適的型鋼梁柱連接方式和縱向鋼筋數(shù)量,可以有效地控制節(jié)點(diǎn)的剛度與承載能力。但是就目前對(duì)組合節(jié)點(diǎn)性能及其對(duì)整個(gè)框架的影響程度的了解,還

2、不足以得出一個(gè)可靠的設(shè)計(jì)方法。因此有必要對(duì)半剛性鋼-混凝土組合節(jié)點(diǎn)受彎承載力、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和轉(zhuǎn)動(dòng)能力及其對(duì)框架受力性能影響進(jìn)行全面的研究。 本文選取工程中應(yīng)用較多的端板連接半剛性組合節(jié)點(diǎn)作為研究對(duì)象,分析了它在靜力荷載作用下的工作性能及其對(duì)組合鋼框架受力性能的影響。主要采用歐洲規(guī)范EC3介紹的組件分析方法對(duì)節(jié)點(diǎn)性能進(jìn)行分析研究,通過(guò)對(duì)各組件的受力性能分析計(jì)算得出整個(gè)節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力及初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果及通用有限元分

3、析軟件ANSYS的分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果及有限元分析結(jié)果吻合較好。同時(shí),本文通過(guò)改變節(jié)點(diǎn)各個(gè)組成部分的幾何參數(shù),分析了節(jié)點(diǎn)各個(gè)幾何參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)極限抗彎承載力以及初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響。分析計(jì)算結(jié)果表明:樓板與鋼梁的組合作用對(duì)節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力及初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響非常大,實(shí)際工程中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮這種組合作用;樓板內(nèi)縱向鋼筋配筋率與柱腹板加勁肋對(duì)節(jié)點(diǎn)性能影響顯著,而連接端板厚度及剪力連接程度的影響則不是太顯著。在對(duì)節(jié)點(diǎn)性能有了

4、了解后,本文進(jìn)一步對(duì)端板連接的半剛性組合平面鋼框架進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)了半剛性連接平面組合鋼框架的剛度矩陣及半剛性連接梁?jiǎn)卧墓潭藦澗赜?jì)算公式。最后采用ANSYS對(duì)一雙跨五層組合鋼框架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,分析表明,連接節(jié)點(diǎn)的半剛性性能對(duì)組合鋼框架的受力性能有影響,但半剛性組合鋼框架的受力性能的主要影響因素是節(jié)點(diǎn)約束系數(shù),本文詳細(xì)分析了約束系數(shù)對(duì)框架受力性能的影響,指出在組合鋼框架設(shè)計(jì)當(dāng)中,考慮連接的半剛性性能能使框架內(nèi)力分配更為合理。

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