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《鋼框架梁柱頂?shù)譚型鋼連接的抗震性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級公開且分類號TU391且工程碩士學(xué)位論文鋼框架梁柱頂?shù)譚型鋼連接的抗震性能研究孫翰林指導(dǎo)教師王海榮副教授袁勇高工申請學(xué)位級別工程碩士工程領(lǐng)域建筑與土木工程2018年5月10日鋼框架梁柱頂?shù)譚型鋼連接的抗震性能研究工程領(lǐng)域:建筑與土木工程研究生簽字:學(xué)校導(dǎo)師簽字:企業(yè)導(dǎo)師簽字:摘要目前,鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中,為了簡化計算,通常將鋼框架的梁柱連接節(jié)點以理想鉸接或理想剛接為假設(shè)條件進行分析計算,從而導(dǎo)致設(shè)計偏不安全或過于保守。而事實上,鋼框架梁柱節(jié)點在實際工作狀態(tài)中具有較好的非線性變形能力,它介于兩種假設(shè)之間,被稱為半剛性連接。梁柱頂?shù)譚型鋼連接是最具典型的半剛性連接形式,節(jié)點中梁和柱的翼緣通過頂?shù)?/p>
2、T型鋼采用高強螺栓連接在一起,節(jié)點組件中的很多因素都會影響到節(jié)點的受力狀態(tài)。本文運用ABAQUS有限元軟件,結(jié)合文獻中的T型鋼連接節(jié)點試驗,首先對其進行數(shù)值模擬,對比試驗和有限元分析的相似及不同之處,從而確定有限元建模的合理性。其次,采用“強節(jié)點弱構(gòu)件”理念,對節(jié)點的構(gòu)造加以改變,具體包括:頂?shù)譚型鋼增設(shè)加勁肋、梁翼緣削弱、梁腹板開孔、T型鋼加寬,分析不同構(gòu)造節(jié)點在單向荷載作用下的力學(xué)性能和循環(huán)反復(fù)荷載作用下的抗震性能,得出以下結(jié)論:1)在單向荷載作用下,頂?shù)譚型鋼增設(shè)加勁肋能大幅度提高節(jié)點的極限承載力,但是節(jié)點的延性相對較低;T型鋼加寬后能夠在提高節(jié)點承載力的同時,增加節(jié)點的延性;對梁翼緣削
3、弱時,節(jié)點的極限承載力下降較小,但延性大幅度提高;對梁腹板采用圓孔削弱時,節(jié)點的極限承載力下降較小,但延性增幅最大。2)在循環(huán)反復(fù)荷載作用下,頂?shù)譚型鋼增設(shè)加勁肋比T型鋼加寬的承載力更大,但T型鋼加寬能夠更好提高節(jié)點的耗能能力;梁翼緣削弱和梁腹板開孔,二者的承載力相差不大,但相比BASE試件,耗能能力得到明顯改善。3)節(jié)點在循環(huán)荷載作用下的極限承載力和變形程度都要高于單向荷載作用下的極限承載力和變形。4)節(jié)點區(qū)的梁、柱、T型鋼、螺栓等部件在循環(huán)反復(fù)荷載作用下的彈性區(qū)域明顯少于單調(diào)荷載作用,而且各部件區(qū)域達到材料極限強度的面積增加,材料強度得以充分發(fā)揮。關(guān)鍵詞:梁柱頂?shù)譚型鋼連接;改變節(jié)點構(gòu)造;
4、有限元分析;單向荷載;循環(huán)反復(fù)荷載;抗震性能分析TheAseismaticPerformanceResearchonSteel-Beam-ColumnTop-seatT-stubconnectionsDiscipline:ArchitectureandCivilEngiereringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractAtpresent,inordertosimplifythecalculationinsteelstructureengineeringdesign,itisusuallycalcu
5、latedonthehypothesisthattheconnectingpointsofthebeam-columnjointsofthesteelframeareidealhinged,whichmakesthedesignunsafeortooconservative.Infact,thebeam-columnjointofsteelframehasenoughnon-lineardeformationabilityinactualworkingcondition,whichisbetweentwohypothesesandiscalledsemi-rigidconnection.ste
6、el-beam-columntop-seatT-stubconnectionsisthemosttypicalformofsemi-rigidjoint,thebeamandcolumnflangethroughthetopandbottomT-beamwithhigh-strengthboltstogether,manyfactorsinthenodeassemblywillaffectthenode'sstressstate.Inthispaper,weuseABAQUSfiniteelementsoftware,combinedwiththeT-sectionsteeljointtest
7、inliterature,todonumericalsimulationatfirst,comparethesimilarityanddifferencebetweenthetestandfiniteelementanalysis,soastodeterminetherationalityoffiniteelementmodeling.Usingtheideaof"strongjointsandw