半剛性高強螺栓外伸端板連接鋼框架的受力性能研究.pdf

1、針對半剛性高強螺栓外伸端板連接的鋼框架，本文著重研究了其受力性能以及高強螺栓外伸端板節(jié)點本身的非線性性能，并提出對于端板連接節(jié)點形式的鋼框架結構設計的改進建議，主要內(nèi)容和成果如下： 1．推導了半剛性連接鋼框架結構非線性理論分析中梁單元的擴大彈塑性增量矩陣、柱單元的擴大彈塑性增量矩陣方程，并通過計算算例進行論證； 2．從能量法的角度出發(fā)，考慮節(jié)點的非線性彎矩一轉角關系、荷載效應、梁端和柱端在不同邊界情況等因素的影響，推導了

2、有側移半剛性連接框架柱的有效長度系數(shù)方程式和半剛性連接剛架柱計算長度的修正剛度系數(shù)方程。 3．運用推導的修正剛度系數(shù)法分別對單跨雙層、雙跨雙層以及雙跨多層三種鋼框架結構在不同節(jié)點初始剛度下的受力性能進行分析，并與有限元方法計算結果進行比較； 4．為了考查節(jié)點的半剛性性能差別，分別對12個節(jié)點模型進行非線性分析，比較了其節(jié)點剛度、接觸面應力分布、端板變形和撬力作用的差異； 5．根據(jù)半剛性節(jié)點的有限元計算結果分析了端

3、板厚度、螺栓的不同排列方式和螺徑變化對半剛性節(jié)點受力性能的影響。 研究結果表明，端板厚度、螺栓直徑以及螺栓間的間距對節(jié)點承載力影響較大；其次，當端板和螺栓同時達到極限承載力屈服時，梁受拉翼緣內(nèi)側的螺栓受力較外側螺栓大。端板連接計算時，高強螺栓因撬力效應而承受的拉力達到10％～50％，其中以受拉翼緣內(nèi)側螺栓的撬力效應更為顯著，因此必須考慮撬力作用效應。 本文的研究成果不僅可為實際工程設計提供參考，而且可為完善相關的技術標準