【摘要】：對鋼結(jié)構進行分析時,梁柱的連接通常被認為是理想鉸接或完全剛接,這種理想假設雖會簡化結(jié)構的復雜程度,但在實際工程中梁柱連接節(jié)點既不可能是完全剛接也不可能是理想鉸接,而是受力性能處于這兩者之間的半剛性連接,采用理想的剛接或鉸接模型會造成理論與實際存在較大差異。目前,學者對半剛性連接的節(jié)點受力性能進行了充分的研究,但對于考慮半剛性連接節(jié)點的鋼框架結(jié)構抗連續(xù)倒塌問題研究較少。因此本文研究了半剛性連接鋼框架結(jié)構抗連續(xù)倒塌性能。向量式有限元方法是一種新的分析方法,它用質(zhì)點的性質(zhì)描述結(jié)構的形態(tài),并用牛頓第二運動定律作為質(zhì)點運動準則,在求解大變形、倒塌、斷裂等復雜問題方面表現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。本文根據(jù)向量式有限元理論,采用考慮結(jié)構初始變形的瞬時卸載法,建立結(jié)構模型,從關鍵構件判別、半剛接結(jié)構動力非線性分析和構件斷裂數(shù)值模擬三方面,研究平面鋼框架結(jié)構的連續(xù)倒塌破壞行為。主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹向量式有限元方法在處理碰撞、坍塌、斷裂等結(jié)構復雜行為時的優(yōu)勢;詳細闡述了向量式有限元基本理論和分析流程,基于該理論建立半剛性連接單元,通過與已有文獻研究結(jié)果對比分析,驗證了所編平面半剛性連接單元程序的正確性;(2)針對拆除構件法進行結(jié)構連續(xù)倒塌分析時,需要確定拆除構件的位置,本文結(jié)合向量式有限元方法可以扣除剛體位移計算純變形位移的優(yōu)勢,對不等跨結(jié)構、荷載不相等結(jié)構和層數(shù)不相同結(jié)構進行分析,得到相應結(jié)構的關鍵構件位置;(3)研究了半剛性連接對鋼框架結(jié)構抗倒塌性能的影響。通過分析拆柱前后剩余結(jié)構位移和內(nèi)力的變化量,研究節(jié)點連接剛度對剩余結(jié)構在上部不平衡荷載作用下內(nèi)力重分布規(guī)律的影響;(4)根據(jù)平面梁單元的的斷裂準則和斷裂模式,采用MATLAB軟件編寫半剛接單元斷裂程序,對半剛接鋼框架結(jié)構在豎向均布荷載和水平地震荷載作用下的倒塌過程進行跟蹤,并分析節(jié)點連接剛度對鋼框架結(jié)構倒塌過程的影響。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU391

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本文編號：2787010