钢框架梁柱四角钢连接的节点性能研究

摘要

钢框架结构是当今我国诸多高层建筑结构形式中最基本的一种，它具有良好的塑性、延性以及韧性。在传统的钢结构中，梁柱的节点为了简化分析是按理想的刚接来考虑的，而实际工程中的梁柱连接则是在介于刚接和铰接之间的一种半刚性的连接。我们在实际的工程建设中要考虑到半刚性连接对钢框架研究分析的影响。
　　本文首先对半刚性连接的国内外研究背景进行了综述，通过介绍国内外对半刚性节点的研究来对半刚性节点进行进一步的认识。
　　其次，采用大型三维有限元软件ANSYS13.0对钢框架梁柱四角钢连接节点进行有限元分析，在对模型进行建立时，充分的考虑了几何非线性、状态非线性以及材料非线性对模型的影响。对半刚性节点进行单向加载，分析节点在单向荷载作用下各个组件的受力性能，得出节点的荷载位移曲线以及弯矩转角曲线，说明四角钢节点是一种典型的半刚性节点。然后对影响钢框架梁柱四角钢连接节点承载力的因素，如顶底角钢厚度、腹板角钢厚度、螺栓直径、梁高度等进行了有限元分析，得出可以通过增加顶底角钢厚度、增加梁高度或是减小gc长度来提高节点承载力。
　　最后对半刚性节点在钢框架中的应用进行了研究分析，分别对半刚性节点连接钢框架和刚性节点连接钢框架进行有限元分析。通过对框架的滞回性能和耗能性能的分析，得出半刚性节点连接钢框架具有更好的滞回性和耗能性。对刚性-半刚性混合节点连接钢框架进行有限元分析，通过对半刚性节点在框架中位置的变化来对混合节点连接钢框架进行优化，得出了一组最优的节点组合方式。本文通过对钢框架梁柱四角钢连接节点的受力性能进行的分析研究，来对这种类型的节点的研究分析提供参考模型以及理论分析依据。

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1绪论

1.1钢结构的发展

1.2 半刚性连接

1.3 国内外梁柱半刚性连接的研究概况

1.4 国内外刚性节点的研究概况

1.5 本文的研究内容以及研究意义

2 梁、柱半刚性连接节点的基本理论

2.1 引言

2.2 梁、柱半刚性连接的研究方法

2.3 梁、柱四角钢半刚性连接的幂函数模型

2.4 本章小结

3 钢框架梁柱四角钢连接节点的有限元分析

3.1 引言

3.2 钢框架梁柱四角钢连接节点的试验介绍

3.3 钢框架梁柱四角钢连接节点的有限元分析

3.4 改变参数对钢框架梁柱四角钢连接节点性能的影响

3.5 本章小结

4 半刚性节点在钢框架中的应用研究

4.1 引言

4.2 半刚性节点连接钢框架有限元模型的建立

4.3 单调荷载作用下框架的有限元分析

4.4 循环荷载作用下框架的有限元分析

4.5部分刚节点部分半钢节点连接钢框架的有限元分析

4.6本章小结

5 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录