考慮梁柱端板螺栓連接的輕型門式剛架抗風(fēng)抗雪分析.pdf

1、目前我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)規(guī)定鋼框架中梁與柱的連接節(jié)點(diǎn)分為兩類：剛接節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)。實(shí)際工程中運(yùn)用的全部鋼結(jié)構(gòu)連接都處在理想剛接和理想鉸接之間，梁和柱的端板連接就是典型的半剛性連接。但由于缺乏計(jì)算理論和方法，我國目前都是將端板連接按剛性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，與實(shí)際情況相差很大，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不利。如何選擇一種實(shí)用且精確度高的表達(dá)式來描述端板半剛性連接的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系，反映出節(jié)點(diǎn)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的變化情況，成為了當(dāng)

2、前端板剛度研究的一個(gè)重要話題。
　　 在端板連接中，高強(qiáng)螺栓是至關(guān)重要的部分。而螺栓的欠擰和超擰現(xiàn)象是施工中較容易出現(xiàn)的問題。即使按照規(guī)范的要求隨機(jī)抽樣檢查，對(duì)于安全度要求高的螺栓連接部位或者不合格的螺栓仍有可能被漏檢。目前的鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收規(guī)范中，尚無對(duì)螺栓超擰和欠擰現(xiàn)象的明確規(guī)定。究竟螺栓的超擰和欠擰對(duì)節(jié)點(diǎn)的影響有多大，對(duì)結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力的影響又有多大，國內(nèi)暫時(shí)沒有文獻(xiàn)對(duì)其系統(tǒng)研究。
　　 門式剛架是輕型鋼結(jié)構(gòu)體系的典型代

3、表，以其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)綜合性能和實(shí)用經(jīng)濟(jì)性，廣泛應(yīng)用于單層工業(yè)廠房和民用建筑中。但目前，門式剛架是按照節(jié)點(diǎn)連接為剛性的假定進(jìn)行設(shè)計(jì)的，沒有考慮端板連接的半剛性對(duì)其性能的影響。半剛性連接不僅對(duì)剛架的位移及內(nèi)力產(chǎn)生影響，而且對(duì)結(jié)構(gòu)平面內(nèi)穩(wěn)定方面也產(chǎn)生影響，不應(yīng)被簡單的忽略。
　　 針對(duì)以上幾個(gè)問題，本文所做工作和創(chuàng)新點(diǎn)主要有：
　　 第一，經(jīng)理論計(jì)算和有限元分析對(duì)比，驗(yàn)證了四參數(shù)指數(shù)函數(shù)模型是一種精確度高、實(shí)用性強(qiáng)、可以用于實(shí)踐

4、中描述梁柱端板半剛性連接的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系的計(jì)算模型。
　　 第二，采用有限元分析軟件ANSYS，建立了梁柱節(jié)點(diǎn)實(shí)體模型。通過提取計(jì)算數(shù)據(jù)，得到了梁柱連接的可靠度高的非線性彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系；同時(shí)，還得出節(jié)點(diǎn)在不同部位螺栓超擰和欠擰條件下的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)具有參考意義。
　　 第三，參照武漢地區(qū)某工程實(shí)例，建立四跨門式鋼架結(jié)構(gòu)在均布風(fēng)載雪載組合作用下的ANSYS有限元分析模型。通過兩個(gè)具體