變截面輕型門(mén)式剛架在循環(huán)荷載作用下的受力性能研究.pdf

1、變截面輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)體系采用門(mén)式剛架作為主承重結(jié)構(gòu),剛架構(gòu)件多采用焊接變截面的H形截面,變截面構(gòu)件多通過(guò)改變腹板高度來(lái)實(shí)現(xiàn)截面變化,以適應(yīng)結(jié)構(gòu)彎矩的分布規(guī)律,從而可比同等條件下的普鋼結(jié)構(gòu)更加節(jié)約鋼材。目前對(duì)輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)研究較多,而對(duì)變截面輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)其中一榀剛架研究較少。因此對(duì)該結(jié)構(gòu)受力性能的研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文利用有限元分析軟件ANSYS10.0,考慮材料非線性、幾何非線性和狀態(tài)非線性

2、,分別對(duì)變截面輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)及其考慮抗滑移系數(shù)、螺栓等級(jí)、鋼材強(qiáng)度等級(jí)等不同參數(shù)的系列試件,在單調(diào)及循環(huán)荷載作用下的受力性能進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬計(jì)算與系統(tǒng)研究,深入探討了其滯回性能、應(yīng)力發(fā)展和破壞機(jī)理。研究表明:變截面輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的剛度和極限承載能力。在循環(huán)荷載作用下耗能性能良好。柱和梁的腹板所受應(yīng)力較小,翼緣所受應(yīng)力較大。在距梁-柱節(jié)點(diǎn)端板約占斜梁半跨長(zhǎng)度的40％～60％之間處,斜梁上下翼緣Von Mises應(yīng)力較小。斜梁

3、拼接處的節(jié)點(diǎn)易發(fā)生破壞,其中在第一排和第二排螺栓之間的端板與倒數(shù)第一排和倒數(shù)第二排螺栓之間的端板易出現(xiàn)較大變形而被拉開(kāi)。不同的摩擦面抗滑移系數(shù),對(duì)試件承載力和抗震性能基本沒(méi)有影響?？够葡禂?shù)減小,結(jié)構(gòu)的抗震變形能力減弱,耗散的能量越少。螺栓級(jí)別的降低將減小變截面輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的承載力、結(jié)構(gòu)延性和變形能力。提高鋼材強(qiáng)度等級(jí)可以增大變截面輕型門(mén)式剛架的承載力,但降低結(jié)構(gòu)的抗震性能。隨著鋼材強(qiáng)度等級(jí)的提高,結(jié)構(gòu)承載力不斷提高,但結(jié)構(gòu)的塑性變