论文部分内容阅读
目前,钢结构节点已经被普遍认为是有一定的转动刚度。组件法是分析节点转动刚度的一类重要的理论方法。在应用组件法进行节点刚度分析时发现了诸多问题,而其中关键就在于抗弯组件,即等效T型件和带加劲肋的T型件(十字型件)的提取方式不明确且刚度计算不准确。针对上述问题,本文基于改进响应面对组件法进行修正,主要进行了以下研究:(1)通过变换节点域中T型件的尺寸参数,设计了6组足尺外伸端板钢节点试件,对节点中T型件的提取方式和受力行为进行分析,并为建立准确的有限元模型提供参考依据。(2)结合有限元模型,设计析因实验对影响T型件初始刚度的各个因素进行分析,明确影响T型件初始刚度的主要因素以及各因素之间的交互效应。(3)基于蒙特卡洛抽样方法对响应面法进行改进,改进后的响应面法可用于得出复杂组件的抗拉刚度公式。结合试验数据建立大量T型件有限元模型,基于简化力学模型所得出的T型件响应面函数,采用改进的响应面法对T型件初始刚度计算进行改进和修正,得到了较为准确的T型件初始刚度计算公式。(4)为克服加劲肋和T型件传力的复杂性,提出了十字型件的组件概念。结合有限元模型,设计析因实验对影响十字型件的各个因素进行分析,得出影响十字型件初始刚度的主因素和因素之间的交互效应。建立大量十字型件有限元模型,基于简化力学模型所得出的十字型件响应面函数,采用改进的响应面法对十字型件进行分析,得出了较为准确的十字型件初始刚度计算公式。(5)基于本文得出的T型件和十字型件初始刚度计算公式,应用组件法对外伸端板连接节点的初始刚度进行计算,得到了更加准确的结果。同时,给出了以初始刚度为依据的节点弯矩转角曲线模型。