鋼結構由于其自身強度高、重量輕、延性和韌性好,綜合抗震性能好,故在實際工程中應用較為廣泛,尤其是在大跨度結構中。鋼結構的結構形式主要有:框架、鋼架、排架以及網架等,其中又屬鋼框架這種結構形式較為常見。傳統(tǒng)上對于鋼框架結構節(jié)點的分析,是將梁柱連接節(jié)點假定為完全剛接或理想鉸接,而大量工程實踐表明,實際工程中的節(jié)點是處于剛接和鉸接之間的,稱之為半剛性節(jié)點。本文的研究內容主要是研究不同節(jié)點剛度對空間多層鋼框架抗震性能的影響。為了簡化計算,對于空間鋼框架的處理往往是忽略其次要影響因素,盡可能的將其進行平面化。這樣做雖然減小了運算量,但是卻忽略了鋼框架的空間作用,這將會導致計算誤差很大,甚至得到的計算結果是錯誤的。本文簡單介紹了鋼框架的空間性能以及對考慮半剛性連接的空間鋼框架的彈塑性分析。應用有限元軟件ABAQUS建立了空間鋼框架模型,采用SPRING2彈簧單元模擬梁柱節(jié)點連接,引入節(jié)點剛度影響系數α,為了控制梁柱節(jié)點連接剛度,引入了作為節(jié)點約束條件的不同的彎矩-轉角曲線。通過與單跨兩層焊接連接節(jié)點的空間鋼框架的循環(huán)加載試驗結果進行對比,驗證了利用SPRING2彈簧單元模擬梁柱連接節(jié)點剛度,使用A... 

【文章來源】：內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鳥巢

鋼結構技術規(guī)范》。上述介紹的這些都為我國鋼結構的蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了良好條件[1]。和其他建筑材料相比，鋼材有著諸多的優(yōu)點。首先，鋼材是最接近各向同性的建筑材料，除了具有韌性和塑性較好的特點外，還有輕質高強的優(yōu)點�；谝陨系膬�(yōu)點，使得鋼材這種材料比較適合用于抗震結構。當地震來臨時，對于鋼結構房屋，由于鋼材的材質較為均勻，這就使得其強度易于保證，因而結構的可靠性大；而其輕質高強的特點，使得鋼結構房屋自重相對其他結構而言比較輕，從而地震發(fā)生時受到的地震作用較�。讳摬乃苄皂g性好的特點，使得鋼結構具有較大的變形能力，使得其在地震作用下即使發(fā)生了很大的變形下也不至于倒塌，從而保證結構的抗震安全性，保證人員生命安全[1,2]。此外，鋼結構由于可以工業(yè)化生產和組裝，故其施工制作周期相對混凝土結構較短，這就使得鋼結構在這個非常注重效率的時代里被更加廣泛地使用。目前，正直我國經濟快速發(fā)展的時期，各種新技術相繼被發(fā)明，這些技術的推廣應用也加速了鋼結構的廣泛使用，特別是在大跨度、大空間結構。下圖 1-1 和圖 1-2 是我國使用鋼結構的典型

鋼結構的抗震性能雖然相對較好，但在歷史上也曾發(fā)生過在地震中倒塌的重大事故。如，1985 年墨西哥城發(fā)生的大地震，在震后經調查發(fā)現，抗彎框架體系的破壞主要發(fā)生在梁柱連接處，以及桁架梁的受壓斜桿屈曲。還有 1994 年美國諾斯里奇（Northrige）發(fā)生的 6.7 級地震，經調查在地震后雖未發(fā)現倒塌的鋼結構建筑，但是地震也造成了超過人們所預想的破壞后果。調查后發(fā)現，鋼結構的破壞形式主要為[3]：（1）節(jié)點位置處的梁柱焊接連接破壞；（2）豎向支撐的整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)；（3）柱腳焊縫破壞及錨栓失效。在 1995 年，日本阪神發(fā)生了 7.2 級大地震。經調查發(fā)現，在鋼結構建筑中，震害嚴重和數量較多的主要是年久失修的結構。破壞形式主要有以下幾個：（1）鋼柱脆斷；（2）支撐及其連接板的破壞；（3）梁柱節(jié)點的破壞。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]空間中框架半剛性梁柱連接節(jié)點抗震試驗研究[J]. 賀歡歡,王新武.  鋼結構. 2016(09)
[2]腋板加強型節(jié)點鋼框架抗震性能試驗研究[J]. 董建莉,王燕,莊鵬,李慶剛.  土木工程學報. 2016(01)
[3]肋板加強型節(jié)點空間鋼框架抗震性能研究[J]. 李風軍,王燕,韓明嵐.  青島理工大學學報. 2015(02)
[4]T型鋼連接空間鋼框架的動力性能研究[J]. 胡長姣,王新武.  科學技術與工程. 2014(30)
[5]基于多點位移控制的梁柱節(jié)點剛度對鋼框架抗震性能的影響[J]. 洪敏,馮紅衛(wèi),王鳳,趙林林,高永國.  地震工程學報. 2014(02)
[6]半剛性連接空間鋼框架的擬動力試驗分析[J]. 韓冬,胡長姣,王新武.  世界地震工程. 2014(02)
[7]半剛性連接鋼管混凝土框架動力特性的非線性有限元分析[J]. 夏磊,張鵬鵬,王文達.  工程抗震與加固改造. 2013(01)
[8]半剛性鋼框架梁柱弱軸端板連接的試驗研究和有限元分析[J]. 王湛,王濤.  土木工程學報. 2012(08)
[9]梁柱節(jié)點剛度對無支撐鋼框架性能的影響[J]. 郭兵,雷淑忠.  山東建筑大學學報. 2010(03)
[10]鋼結構體系中節(jié)點耗能能力研究進展與關鍵技術[J]. 陳以一,王偉,趙憲忠.  建筑結構學報. 2010(06)

博士論文
[1]端板連接彎矩—轉角關系及半剛性鋼框架抗震性能的研究[D]. 王濤.華南理工大學 2013

碩士論文
[1]空間半剛性連接鋼框架有限元分析和研究[D]. 李躍輝.河南科技大學 2007
[2]半剛性連接空間鋼框架靜動力分析[D]. 王曉東.哈爾濱工業(yè)大學 2006



本文編號：3448194