半剛性連接鋼框架有限元分析與二階近似計算.pdf

1、傳統(tǒng)鋼框架一般考慮梁與柱的連接是完全剛性或理想的鉸接，雖然全剛性連接和理想鉸接的假定使分析和設計過程大大簡化，但是不意味著它能代表真實的結構受力狀態(tài)。近幾十年的試驗結果已經證明，所有鋼框架梁柱連接本質上都是半剛性，其性能介于剛性連接和理想鉸接之間。半剛性連接對結構效應的影響，不僅會改變梁與柱之間內力分布，而且還會增加框架的側移，從而增加框架分析中的二階效應。圍繞這一主題，本文主要就以下幾個方面進行了探討和研究。 第一，簡要介紹了

2、半剛性連接的研究現(xiàn)狀及其需要改進的地方、國內外鋼結構規(guī)范中關于梁柱連接的設計計算方法、鋼結構連接節(jié)點的分類方法、半剛性連接的數(shù)學模型，并闡述了半剛性連接研究的基本方法。 第二，在前人研究基礎之上，推導了同時考慮連接半剛性、材料非線性及軸力影響下的半剛性連接鋼框架中梁、柱單元剛度矩陣，并闡述了半剛性鋼框架平衡方程建立的過程。運用有限元軟件ANSYS對一榀等跨六層框架進行有限元分析，其中用梁單元模擬梁、柱，彈簧單元模擬梁柱連接的半剛

3、性。通過將半剛性連接鋼框架計算結果與剛性連接鋼框架計算結果進行對比，得出半剛性使結構內力發(fā)生重分布、增加鋼框架的二階效應等一系列具有工程設計指導意義的結論。 第三，在剛性理論分析的基礎上，對梁、柱剛度進行修正，推導了半剛性連接情況下的桿端彎矩、轉動剛度、傳遞系數(shù)的計算公式，并給出在豎向力作用下半剛性連接鋼框架近內力的近似計算方法；對柱側移剛度進行修正，給出在水平力作用下半剛性連接鋼框架內力及側移的近似計算方法。其次，列舉了美國及