鋼結(jié)構(gòu)不僅輕質(zhì)高強、質(zhì)地均勻、韌性好,還有制作簡單以及綠色環(huán)保等優(yōu)點。而鋼節(jié)點在鋼結(jié)構(gòu)中起著非常重要的作用。各國研究者對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點做過大量的研究工作,鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的連接分為剛接、鉸接和半剛性連接三種方式。半剛性節(jié)點具有較好的變形性能,經(jīng)合理的設(shè)計,節(jié)點具有較好的耗能能力和抗震性能。本文提出了外伸端板狗骨式半剛性節(jié)點,利用高強螺栓通過端板將梁柱連接成一個整體,形成半剛性節(jié)點,同時通過“狗骨”將梁端塑性鉸外移。在構(gòu)造上,既增加了梁端焊縫截面又適當(dāng)削弱了梁翼緣的尺寸。本文針對端板狗骨式半剛性節(jié)點,在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,對其性能進(jìn)行數(shù)值分析,主要工作如下:(1)在對半剛性節(jié)點剛度方程推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,引入等效慣性矩的概念,通過大量的軟件模擬,分析出等效慣性矩與狗骨式梁的基本參數(shù)a、b及梁高的關(guān)系,并擬合出各參數(shù)與狗骨等效慣性矩系數(shù)的關(guān)系方程。(2)制作外伸端板狗骨式半剛性節(jié)點的試件,在實驗室采用分級加載的制度進(jìn)行試驗,記錄加載過程中的應(yīng)力及變形。整理數(shù)據(jù)后最終繪制出試件的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線。(3)運用ANSYS軟件建立與試件相同的有限元模型,在相同的加載制度下,對有限元模型進(jìn)行計算,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 半剛性節(jié)點的現(xiàn)狀與發(fā)展
    1.2 外伸端板狗骨式節(jié)點的選題背景及研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)外對狗骨式梁節(jié)點的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)外對端板螺栓連接節(jié)點的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作內(nèi)容
第2章 狗骨式半剛性節(jié)點梁單元的理論推導(dǎo)
    2.1 引言
    2.2 ANSYS有限元分析軟件介紹
    2.3 一般半剛性節(jié)點剛度方程的推導(dǎo)
        2.3.1 受拉梁單元
        2.3.2 受壓梁單元
        2.3.3 方程的級數(shù)展開
    2.4 狗骨式節(jié)點梁相關(guān)方程的推導(dǎo)
        2.4.1 狗骨式梁的設(shè)計思路
        2.4.2 狗骨式梁等效慣性矩的概念
        2.4.3 等效慣性矩與狗骨梁參數(shù)a的關(guān)系
        2.4.4 等效慣性矩與狗骨梁參數(shù)b的關(guān)系
        2.4.5 分析梁高對系數(shù)δ的影響
        2.4.6 參數(shù)與等效慣性矩系數(shù)δ的公式擬合
    2.5 本章小結(jié)
第3章 外伸端板狗骨式半剛性節(jié)點的試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗中節(jié)點轉(zhuǎn)角求解方程
    3.3 試驗研究
        3.3.1 試驗?zāi)康?br>        3.3.2 試驗試件的選取
        3.3.3 材料設(shè)備的準(zhǔn)備及安裝
        3.3.4 試驗加載及數(shù)據(jù)采集
        3.3.5 試驗的結(jié)果分析
        3.3.6 試驗數(shù)據(jù)的研究分析
    3.4 試件的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線
    3.5 本章小結(jié)
第4章 外伸端板狗骨式連接節(jié)點性能的有限元分析
    4.1 引言
    4.2 端板狗骨式連接節(jié)點的有限元模型的建立與性能分析
        4.2.1 單元屬性的選取
        4.2.2 選取材料的屬性
        4.2.3 建立幾何模型
        4.2.4 單元定義及網(wǎng)格劃分
        4.2.5 加載并求解
        4.2.6 對結(jié)果的研究分析
        4.2.7 試驗結(jié)果與有限元的對比
    4.3 參數(shù)變化對節(jié)點性能的影響
        4.3.1 端板厚度對節(jié)點性能的影響
        4.3.2 螺栓直徑對節(jié)點性能的影響
        4.3.3 梁截面高度對節(jié)點性能的影響
        4.3.4 改變狗骨所在截面梁翼緣厚度對節(jié)點性能的影響
        4.3.5 梁加勁肋對節(jié)點性能的影響
        4.3.6 高強螺栓預(yù)拉力對節(jié)點性能的影響
    4.4 彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系的公式擬合
    4.5 本章小結(jié)
第5章 外伸端板狗骨式節(jié)點鋼框架的性能分析
    5.1 引言
    5.2 有限元模型的建立
    5.3 地震波的選取和調(diào)整
    5.4 地震波下兩種鋼框架的時程分析
        5.4.1 確定地震波及分析單元
        5.4.2 兩模型各節(jié)點的位移時程分析
        5.4.3 兩模型柱底剪力的對比分析
        5.4.4 兩模型云圖對比分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3858223