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。

端板连接半刚性节点对多层钢框架设计的影响

我国目前将端板连接按刚性节点进行设计,主要用在单层门式刚架结构中,对多层钢框架由于缺乏计算理论和方法,与实际情况相差很大,特别是对抗震性能的影响很大.针对端板连接节点,采用有限元分析的方法,利用试验和有限元计算得到的节点刚度转角曲线,将半刚性端板连接节点视为弹簧单元,通过通用有限元软件Ansys建立有限元模型进行计算分析.对比了将端板连接视为刚性和半刚性两种情况下钢框架的内力和变形,在钢框架分析和设计中,应考虑半刚性节点的影响.并给出一些在设计时考虑节点刚度的建议,希望能够对实际工程设计有所助益.

半刚性端板连接多层钢框架的Push-over分析

由于缺乏计算理论和方法,大多数半刚性节点按刚性节点进行设计,对结构的静力分析、抗震性能等各方面的设计计算的影响很大.本文采用有限元分析方法,将半刚性连接节点视为弹簧单元,通过通用有限元软件Sap2000对一个半刚性端板连接的多层钢框架建立有限元模型并进行了模态分析、反应谱分析和Push-over(静力弹塑性)分析.结果表明,采用了半刚性端板连接的钢框架结构,相对于理想刚接的情况,结构在多遇和罕遇地震作用下结构的抗震性能明显变化.

钢框架半刚性端板连接弯矩-转角滞回模型

针对采用端板连接的多层抗震钢框架在进行结构动力时程计算分析时所需要的连接的弯矩-转角(M-φ)滞回模型过于复杂、不便于应用的缺点,总结了目前国内外关于端板连接的M-φ滞回模型,对应用于多层抗震钢框架的梁柱端板连接节点提出了标准构造要求,以保证节点的强度和延性,并针对此类端板连接节点提出了4参数随动强化的M-φ滞回模型,给出了具体的计算方法。最后将该方法的计算结果与相关循环荷载试验结果进行了对比,结果证明了该模型的有效性。

反复荷载下端板连接半刚性钢框架滞回性能研究

为研究半刚性连接钢框架抗震性能,建立了具有刚性连接和半刚性连接的三层两跨钢框架有限元分析模型,利用大型有限元软件ANSYS,研究了刚性连接、平齐端板半刚性连接和外伸端板半刚性连接三种钢框架在低周反复荷载下的滞回曲线,分析对比了框架侧移、滞回性能、延性性能和耗能性能。研究表明,平齐端板半刚性连接和外伸端板半刚性连接钢框架抗震性能明显优于刚性连接钢框架。

端板连接的半刚性对钢框架性能的影响

采用有限元软件ANSYS对一两跨6层的钢框架模型分别进行静力、特征值屈曲和模态分析,研究端板半刚性连接钢框架在外荷载作用下的性能,通过与相应的刚性连接钢框架比较,得出端板连接的半刚性对结构内力、位移、稳定性和周期产生的影响,并为使结构设计更合理和结构真实状态更相符而提供了理论依据.

薄柔钢框架刚性端板连接节点的设计方法

通过对已有试验结果的分析、公式推导和节点参数计算,指出影响端板连接节点刚度的关键因素是节点域刚度,提高节点刚度最有效的措施是提高节点域刚度.提出薄柔钢框架中刚性端板连接节点的设计方法,根据薄柔构件的特点,在现行规范基础上对节点组件的设计作了修改和补充,对节点增加了刚度计算和刚性判断.当初步设计的节点不满足刚接要求时,提出了加厚节点域柱腹板的调整措施.按照此方法设计的端板连接节点可以被认为是刚性节点.

钢结构半刚性端板连接的设计方法与应用

针对我国多层钢框架结构中已开始采用半刚性节点而规范尚无相关规定的现状 ,介绍了半刚性连接的特性和国外常用半刚性端板连接的设计方法 。

钢结构半刚性端板连接弯矩-转角曲线简化计算方法

结合已有研究成果及国外规范的建议,对应用于多层钢框架中的半刚性端板连接梁柱节点提出了标准构造建议,并针对此类端板连接提出了相应的弯矩—转角(M-φ)曲线形式及简化计算方法。通过将计算结果与相关试验结果对比,证明了该方法能够较好地计算端板连接的弯矩—转角(M-φ)全曲线,特别是能够非常准确地计算端板连接在节点弯矩小于节点抗弯承载力设计值时的节点转角,从而能够很好地满足结构设计的要求;且该方法计算过程简单,可操作性较强,方便实际应用,为我国钢结构设计规范关于半刚性端板连接的设计计算方法提供了有益补充。

钢结构梁柱半刚性端板连接弯矩-转角全曲线计算方法

提出了一种计算钢结构梁柱半刚性端板连接转动变形的方法,通过与试验结果比较得到验证,该方法不但能够很好地计算端板连接的整体转动变形特性,包括初始转动刚度和弯矩-转角(M-φ)全过程曲线,而且能够较好分析计算其转动变形的各种来源,包括节点域剪切变形、螺栓伸长、端板和柱翼缘弯曲变形等,从而能够提供弯矩-剪切转角(M-φs)和弯矩-缝隙转角(M-φep)曲线,为准确分析端板连接的细部转动变形特性提供了可靠依据,同时也为我国钢结构设计规范关于节点转动变形的具体设计计算方法提供了有益补充。

端板连接半刚性节点对多层框架设计的影响分析

在对钢结构进行设计的过程中,传统的设计方法是将端板连接按照刚性节点进行设计,且这种设计方法也多被应用在单层门式刚架结构的设计之中,在对于多层钢框架结构进行设计的过程中,如果再将端板连接视为刚性节点,往往不能有效地满足要求,尤其是对于多层钢框架结构的抗震性能会造成重要的影响。将端板连接视为半刚性节点来进行设计,更加有利于多层钢框架结构的设计,因此主要就探讨了端板连接半刚性节点对多层框架设计的影响,以期能够为多层框架结构的设计提供相应的参考。

钢框架外伸端板连接节点计算方法探讨

由国内外研究成果发现多层钢框架连接节点多处在完全刚性和理想铰接这两种极端情况之间,而我国多层钢框架结构中已开始采用半刚性但是规范尚无相关规定。针对此介绍了半刚性连接的特性和国内外对此类节点提出了标准的构造建议,并对此类端板连接提出了相应的弯矩-转角(M-)曲线形式及简化计算方法,为我国钢结构设计规范关于半刚性端板连接的设计计算方法提供了有益补充。

钢管混凝土柱-钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟静力试验研究

为获悉半刚性钢管混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能和破坏机理,进行2榀两层单跨钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架试件的拟静力试验,包括1个圆形和1个方形钢管混凝土框架。研究柱截面类型和端板类型对框架破坏形式和抗震性能的影响。详细地观察了框架在低周反复荷载作用下的受力全过程和破坏特征,分析此类结构的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标,并结合现有规范评价结构的延性。试验结果表明,此类半刚性连接钢管混凝土框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力,其延性系数μ=2.41-3.75,能量耗散系数E=0.823-0.955;在柱截面含钢率相同条件下,方钢管混凝土框架试件的极限承载力和耗能能量均高于圆钢管混凝土框架试件;梁柱节点采用单边高强螺栓端板连接具有典型的半刚性特征,连接可靠和耗能效果好。研究成果将为我国装配式组合结构设计理论与应用提供科学依据。

钢框架梁柱半刚性节点在循环荷载作用下的试验研究

介绍了钢框架梁柱采用梁端外伸端板与柱翼缘之间高强螺栓连接的半刚性节点在循环往复荷载作用下的试验过程和结果。分析了 4种不同形式节点的承载能力和延性特征。依据试验结果 ,对半刚性节点提出了增加节点延性、防止脆性破坏的构造措施 ,为钢框架梁柱半刚性节点的设计提供了试验依据。

节点半刚性对钢框架结构内力和位移的影响

本文首先给出半刚性节点钢框架结构的分析方法,讨论用线性化节点分析模型的可行性。并结合算例分别讨论了节点半刚性对高层有支撑杆和无支撑杆钢框架结构内力和位移的影响。最后,结合文献[2]对有支撑杆和无支撑杆框架,分别给出了不用考虑节点半刚性影响的设计准则,以方便工程设计。

梁柱半刚性端板连接弯矩—转角全曲线计算方法的实际应用

采用了一种计算轻钢结构梁柱半刚性端板连接转动变形的方法,通过与有限元软件计算的结果比较得到验证,该方法不但能够较好地计算端板连接的整体转动变形特性,包括初始转动刚度和弯矩—转角(M—θ)全过程曲线,而且能够较好分析计算其转动变形的各种来源,包括节点域剪切变形、螺栓伸长、端板和柱翼缘弯曲变形等,从而能够提供弯矩—剪切转角(M—θS)和弯矩-缝隙转角(M—eθp)曲线,为准确分析端板连接的细部转动变形特性提供了可靠依据,同时也为我国轻钢结构设计规程关于节点转动变形的具体设计计算方法提供了有益补充.

外伸端板半刚性节点在循环荷载作用下的研究

介绍了钢框架梁柱采用梁端外伸端板与柱翼缘之间高强螺栓连接的半刚性节点在循环往复荷载作用下的试验过程和结果 .分析了四种不同形式节点的承载能力和延性特征 .依据试验结果 ,对半刚性节点提出了增加节点延性、防止脆性破坏的构造措施 ,为钢框架梁柱半刚性节点的设计提供了试验依据 .

梁柱半刚性连接组合钢框架分析初探

考虑半刚性组合钢框架中组合节点对框架特性的影响,针对不同的约束系数对组合钢框架进行了整体分析,比较了在不同节点约束系数下框架的内力及位移分布特点,对在传统分析设计方法的基础上考虑半刚性连接及楼板组合作用的设计方法进行了探讨.

端板连接钢框架抗震及抗风作用分析

钢结构端板连接在国外工程设计中比较常见,且在国内也逐渐开始采用。但国内规范并没有针对性的设计指导和规定。本文对中国成达工程公司所承担的外包项目的高层钢结构框架实例,采用端板连接结点形式,基于欧洲规范和国内规范的要求,进行了在横向作用下的动力时程和静力分析,并提出一些设计建议。

钢结构半刚性节点的数值模拟与试验分析

高强螺栓端板连接节点,以其施工方便、抗震性能好,而在多高层钢框架结构中得到推广使用.因该类节点为半刚性,受力性能复杂,而目前国内规范对此类节点的设计方法缺乏具体的规定,从而限制了其广泛应用.本文通过数值模拟和试验方法,研究了两类螺栓端板连接节点的承载性能和刚度特征,得到了节点的弯矩-转角曲线,数值模拟与试验结果吻合较好,从而为这种节点的设计与应用提供参考.