水平地震作用下半刚性端板式连接钢结构住宅的动态响应与破坏模式的数值分析

半刚性连接钢结构有着诸多的优越性,对其抗震性能的研究是关注的话题之一。本文采用基于纤维铰模型的增量动力时程分析方法,对水平地震作用下的某刚接、半刚接算例的抗震性能进行对比,结果表明,在水平地震作用下,半刚接框架比刚接框架的顶点位移、基底剪力小;两种结构最大层间位移的变化存在明显差异,且半刚接框架层间位移的变化范围比刚接框架的大;半刚性连接框架比刚接框架提前进入耗能阶段,连接的柔性使结构更容易形成"强柱弱梁"的抗震设计要求。

外伸端板半刚性连接的初始刚度研究

钢结构中的梁柱节点并不是完全刚接或者完全铰接,而是属于半刚性连接。针对外伸端板半刚性连接,利用组件法推导其初始刚度的预测计算公式,并利用已有的试验数据验证其正确性,为实际工程中的应用奠定了理论基础。

钢框架梁柱端板连接有限元分析

针对不同细部参数的梁柱端板连接节点进行非线性有限元分析,研究端板厚度、螺栓直径、螺栓排距和梁截面高度等因素对节点受力性能的影响.结果表明:增大端板厚度、螺栓直径、梁截面高度,减小螺栓排距,则节点的初始连接刚度和极限弯矩承载力均有显著提高,但转动能力降低.文中还运用正交试验设计的方法,分析各因素在不同水平组合下对节点初始转动刚度和极限弯矩承载力的影响程度,得出各因素的最优水平组合,针对正交试验的各因素进行回归分析,得出初始转动刚度和极限弯矩承载力与影响因素相关关系的近似经验公式.

高强螺栓延伸/齐平端板连接节点的有限元模拟

分析研究钢结构半刚性连接的受力性能(弯矩-转角关系),可以采用实体有限元建立分析模型。主要介绍用C语言编写梁柱半刚性连接节点有限元模型前处理时的方法和技巧。

方管柱与工字型钢梁半刚性连接性能的试验研究

对工程中普遍使用的方管柱与工字形钢梁的端板连接进行了一组静载试验研究。该组试件考虑了方管柱在连接处开孔的实际情况,在相应的连接处开设了圆孔,以模拟实际的连接构造。通过试验,测定了连接点处的连接刚度及其变化规律,并得到了连接处所能传递的极限弯矩及相应的弯矩-转角曲线,为该类节点的设计提供了一定的参考依据。试验结果表明:对于这种典型的端板连接,节点转动刚度随着端板连接形式的改变将产生相应的变化,因此目前钢框架的设计中将这种端板连接普遍看作刚性节点是不恰当的。

钢框架端板连接半刚性节点受力性能分析

为研究不同构造对钢框架端板连接半刚性节点受力性能的影响,采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,对单元选取,螺栓受力行为、材料本构以及接触模型等方面进行详细说明;结合国内外已有的钢框架端板连接半刚性节点拟静力试验,对比分析有限元分析和试验结果,深入探讨了钢框架端板连接半刚性节点的受力性能。试验和有限元分析结果均表明:有限元方法可以有效预测各种构造类型钢框架梁柱端板连接节点的承载能力、滞回性能、极限变形状态以及破坏模式等;平齐式端板连接的特性更接近于铰接节点,承载力和刚度降低近50%,并且滞回曲线出现严重劣化;而外伸端板采用加劲肋后,能够起到很好的耗能元件的作用,可以使得节点获得良好受力性能。研究成果为钢框架端板连接半刚性节点设计与施工提供参考。