半剛性鋼框架的動(dòng)力性能研究.pdf

1、鋼框架中的梁柱連接分析是結(jié)構(gòu)分析中一個(gè)難于處理的問(wèn)題。實(shí)際設(shè)計(jì)中，一般都假定梁柱的連接是完全剛接或者理想鉸接這樣兩種情況。這種理想化的假設(shè)雖簡(jiǎn)化了分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程，但卻不能反映結(jié)構(gòu)工作的實(shí)際情況。實(shí)際工程中，鋼框架的連接性能往往介于上述兩者之間，呈半剛性連接。因此，若按完全剛接考慮則會(huì)夸大節(jié)點(diǎn)約束的作用；而按理想鉸接考慮則又忽略了節(jié)點(diǎn)約束的作用。此外，對(duì)地震中大量相關(guān)結(jié)構(gòu)的研究表明，采用完全焊接剛性節(jié)點(diǎn)的鋼框架因節(jié)點(diǎn)延性差、殘余應(yīng)力大，

2、容易發(fā)生脆性破壞，而半剛性連接鋼框架因節(jié)點(diǎn)具有較強(qiáng)的變形和耗能能力可以抵抗一定的地震荷載?？梢?jiàn)，半剛性連接對(duì)鋼框架的力學(xué)行為具有不可忽略的影響。因此，在鋼框架的分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮半剛性連接節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響。然而，這一問(wèn)題至今尚未得到滿意解決。 本文首先簡(jiǎn)要地介紹了半剛性節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀、各國(guó)規(guī)范中梁柱連接的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和方法、梁柱連接的類型和半剛性連接的特性、半剛性連接的M-θr特征曲線的擬合方法。然后，采用大型通

3、用有限元分析軟件，建立半剛性鋼框架的有限元模型，深入和系統(tǒng)地分析半剛性鋼框架的振型和自振周期，對(duì)框架進(jìn)行諧響應(yīng)分析、以及在地震荷載作用下時(shí)間歷程方面的動(dòng)力性能分析等。結(jié)果顯示，對(duì)半剛接鋼框架近似按完全剛接框架進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)將造成較大的誤差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮連接柔性對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的影響。和剛性鋼框架相比，半剛性鋼框架具有較好的延性和耗能能力，可以增強(qiáng)框架的剛度和穩(wěn)定性，降低地震荷載對(duì)鋼框架底部的作用，從而改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。最后本文通過(guò)參數(shù)分析