蜂窝轻钢门式刚架受力性能有限元分析

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本文在前人研究蜂窝柱、蜂窝梁的基础上,利用ANSYS软件建模分析腹板开圆孔的蜂窝门式刚架的受力性能以及半刚性连接对蜂窝门式刚架受力性能的影响。   蜂窝门式刚架受力性能的研究考虑荷载作用形式和跨度两个因素,通过11个蜂窝门式刚架模型和9个原实腹门式刚架模型,研究了蜂窝门式刚架的受力破坏过程、最大正应力和最大剪应力分布规律,对比分析了蜂窝门式刚架和原实腹门式刚架的屈服荷载、极限荷载、梁跨中挠度以及柱顶侧移。研究表明:蜂窝门式刚架首个屈服点、最大正应力点、最大剪应力点的位置与荷载作用形式、跨度及荷载大小有关。在三种不同荷载形式作用下蜂窝门式刚架的屈服荷载、极限荷载均比原实腹门式刚架有较大提高,蜂窝梁跨中挠度比原实腹钢梁跨中挠度降低56%~66%,蜂窝左柱顶的侧移值比原实腹门式刚架左柱顶的侧移值要小60%左右。   对于半刚性连接对蜂窝门式刚架受力性能的影响,采用等效刚度法将蜂窝门式刚架转化为实腹门式刚架进行建模研究分析。分析表明:半刚性连接对蜂窝门式刚架的内力、变形影响较大,随着梁跨度的增大,影响程度减小,且当结构同时承受水平均布荷载和竖向均布荷载时,半刚性连接对蜂窝门式刚架和原实腹门式刚架的挠度、侧移影响程度增大。
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