钢结构大承载力端板连接设计方法研究

来源 :中国钢协结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wMystarw
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本文分析了钢结构大承载力端板连接的受力特点,针对我国现行规范尚无与之相应的设计方法这一不足,系统总结分析比较了国外规范中钢结构大承载力端板连接的设计方法、力学模型和计算公式,为大承载力端板连接在我国的工程应用提供了设计参考.
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基于非线性板壳有限元结构分析方法,对变截面门式刚架结构进行了数值分析.文中考虑了初始几何缺陷,几何非线性和材料非线性的影响,讨论了不同参数条件下局部屈曲对门式刚架结构静力性能的影响,揭示了均布荷载作用下门式刚架结构的变形性能和破坏机理.
应用非线性板壳有限元理论,结合ANSYS程序对楔形宽薄腹工形截面压弯构件的平面内稳定承载力进行非线性分析.在考虑了腹板局部屈曲与构件整体屈曲的相关作用的同时,引入构件整体缺陷,腹板的局部缺陷以及残余应力,研究了构件几何参数以及残余应力对构件弹塑性稳定承载力的影响.
传统的剪切中心坐标是按照主翘曲理论确定的,而对角钢和T形截面,主翘曲坐标为0,此时需要考虑次翘曲.而次翘曲对于剪切中心的影响却未进行过探讨.本文研究角钢和T形截面次翘曲对剪切中心位置的影响,得到了剪切中心坐标的计算公式.通过算例对剪切中心的位置进行了计算.算例表明,虽然次翘曲对剪切中心的位置有影响,但是新剪切中心偏离中面交点这一传统剪切中心的距离很小.对于T形截面,翼缘较窄、腹板较高较厚时,才有可
本文采用有限元程序ANSYS,通过对楔形薄腹工形截面压弯构件的腹板宽厚比、翼缘宽厚比、构件长细比、楔率、荷载偏心等参数变化的模拟分析,研究了腹板局部屈曲对其平面外稳定性能的影响,并与《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)的计算结果进行了比较,结论可供工程设计参考.
玄武岩纤维材料应用于钢结构加固在实际工程中应用较少,缺乏理论与试验支持.通过玄武岩纤维材料加固工字型梁的试验,得到了被加固构件的承载力及荷载—位移曲线和工字钢梁截面上实测的应力、应变;对破坏特征进行了分析并得出有关结论.
作者总结了很多国外学者对结构的屈曲分析理论研究成果,讨论了多自由度离散系统的初始几何缺损的描述和表示;指出单参数系统的基本方程中必须考初始缺损的影响和广义位移的二阶量和二阶量以上的高阶量;提出系统是否发生屈曲应通过跟踪轴压力-等效屈曲位移(Naxi-Ubkl)路线才能判断.作者提出的方法可用于结构系统的屈曲分析.
通过对钢框架梁柱T型键、端板半刚性节点连接试验研究,分析两种连接类型的破坏现象、刚度、承载力和延性性能,并根据试验结果,讨论两种半刚性连接的异同,提出T型键连接也是一种承载力和延性性能较好的半刚性节点连接型式,为理想的钢结构半刚性抗震节点连接的设计与应用提供试验依据.
本文对深圳愿望塔模型结构进行了在7度小、中、大震作用下的振动台试验分析、动力时程数值分析、Pushover数值分析,并将地震反应结果进行对比,对深圳愿望塔进行深入的抗震性能分析,通过对比分析验证Pushover分析的可靠性.Pushover分析方法能对一定结构的非弹性行为做出较为可靠的评估但其仍有待完善之处,仍需进一步深化研究.
随着科学技术的进步,使得现代建筑结构形式日新月异;结构形式的增多迫使我们对各方面的荷载都要系统的考虑.然而对结构风作用的确定最常规的做法还是风洞试验,但其费用高、周期长等缺点使其在一般建筑中应用很少.本文先介绍CFD数值模拟技术,再通过一般钢结构筒壳例子确定CFD数值模拟技术的可行性,而展望该领域的研究前景.
通过梁柱节点试件的有限元分析,以端板尺寸、螺栓间距、端板加劲肋以及柱腹板加劲肋等为试验参数,分析了节点的初始转动刚度和极限承载能力、延性与耗能、破坏形态等的影响,研究了螺栓端板连接的抗震性能,为钢结构抗震设计提供必要的理论依据.