节点域斜加劲肋设计计算方法

摘要

在我国现行钢结构设计规范与规程如GB50017-2003、JGJ99-98、CECS102：2002均对梁柱节点域的抗剪能力提出了具体的要求，并指出当节点域抗剪能力不足时可设置斜向加劲肋。但是设置了斜加劲肋的节点域的承载能力或者所设置的斜加劲肋应如何设计计算在所有这些规范和规程中均没有给出明确的说明。本文采用有限单元法对考虑了斜肋板宽厚比、腹板宽厚比、节点域高宽比、柱翼缘宽厚比等多种影响因素的大量节点域模型进行了屈曲后强度计算，分析了各种不同情况下的节点域的变形及应力分布，对节点域的屈曲后强度提高作了解释，提出了有斜加劲肋的节点域的等效承载力计算模型及计算公式并据此推导了门式刚架节点域斜加劲肋的设计计算公式。本文对斜加劲肋是否应与边界相连接也作了讨论，通过计算指出只有在斜加劲肋同边界可靠的连接在一起时才能发挥其应有的作用。本文也指出了JGJ99-98中关于节点域横向加劲肋的规定有不妥之处。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.2研究现状

1.3本文研究目的

第二章研究方法介绍

2.1板稳定分析的常用方法

2.1.1静力平衡法

2.1.2能量法

2.1.3数值法

2.2用ANSYS求解屈曲问题

2.2.1通用有限元程序ANSYS简介

2.2.2 ANSYS中的有限元方程及其求解

2.2.3 ANSYS求解非线性屈曲问题的步骤

2.2.4收敛或发散判断准则

2.2.5极限承载力判别准则

2.2.6 ANSYS程序设计语言APDL

2.3材料本构关系的处理

2.3.1材料非线性

2.3.2几何非线性

2.3.3本构关系

第三章有限元分析计算

3.1单元的选取

3.2材料模型

3.3初始缺陷的考虑

3.4程序适用性的验证及网格密度的确定

3.5有限元模型的建立

3.5.1节点域受力分析

3.5.2几何参数的选取

3.5.3边界条件

3.6求解步骤及方法

第四章计算结果分析

4.1节点域变形过程

4.1.1无斜加劲肋的节点域变形

4.1.2有斜加劲肋的节点域变形

4.1.3斜加劲肋与边界不接触时节点域的变形

4.2屈曲后强度产生的原因

4.3极限状态下节点域的应力分布

4.4翼缘与横向加劲肋对腹板的约束

4.5有斜加劲肋节点域计算模型的建立

4.6有斜加劲肋的节点域承载力计算公式

4.7本文计算公式的验证

4.8门式刚架节点域斜加劲肋设计计算公式

4.9斜加劲肋与节点域边界不相连接时节点域的受力性能

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献