半刚性钢框架的抗震性能研究

摘要

随着我国钢结构住宅产业的蓬勃发展，高层钢框架结构的应用越来越多。目前在钢结构设计过程中，工程师们一般都将梁柱节点设计成所谓的“刚节点”，这种理想化的假设虽然能够大大简化结构设计、分析的过程，但会造成理论与实际有巨大差异。因为不管是理想的刚节点或是铰接点都是不存在的，所有连接形式的刚度都是介于理想刚接和完全较接之间的。另外，因为缺乏必要的依据，我国目前钢结构规范中对于半刚性节点连接方面也只是作了定性的规定，还没有量化的标准。社会经济飞速发展，多高层空间钢框架结构已被广泛应用。半刚性钢框架的抗震性能研究已成为工程界研究的重点课题之一，研究及应用前景非常广阔，可以为制定国家相关规范、指导工程设计和抗震防灾减灾工作提供一定参考依据。
　　本研究主要内容包括：⑴探讨半刚性节点弯矩转角曲线拟合方法，提出一种新的模拟半刚性节点的有限元模型，即一铰两链杆结构，通过建立节点模型拟合已有试验半刚性节点弯矩转角曲线的方式确立其可行性。⑵应用新节点模型模拟一榀框架在低周反复荷载作用下静力试验，对其进行延性、耗能能力、承载力以及滞回性能等方面分析。并对计算结果与实际试验结果进行对比分析，验证模型模拟的可靠性，并与同等材料参数情况下的刚性框架在同样加载制度条件下所得到的抗力性能作以比较，找出静力试验下半刚性节点发挥的特性。⑶通过模态分析了解结构的振动特性，分析节点刚性对于结构固有频率的影响。选择合适的地震波，对框架做时程分析，对比分析在不同地震波条件下刚性框架和半刚性框的抗震性能差异，得到在动力分析中半刚性框架的抗震特性。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2半刚性连接的特点及分类

1.3 半刚性连接的国内外研究进展

1.4半刚性钢框架整体抗震性能分析

1.5本文主要研究内容

2 梁柱半刚性节点特性模拟

2.1 半刚性连接的特性

2.2 半刚性连接的模拟

2.3 半刚性曲线有限元拟合

2.4 本章小结

3 半刚性框架有限元模拟分析

3.1 引言

3.2 单元类型及材料模型的确定

3.3 几何模型的建立

3.4 网格划分、加载方式及边界条件

3.5 模拟结果分析

3.6 本章小结

4 半刚性钢框架的时程分析

4.1 概述

4.2 模态分析

4.3时程分析

4.4本章小结

5 结论与展望

5.1总结与结论

5.2不足与展望

致谢

参考文献