本文關(guān)鍵詞：蜂窩門式剛架節(jié)點受力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)行規(guī)范僅對變截面門式剛架的抗震設(shè)計進行了簡要說明,沒有對蜂窩門式剛架的設(shè)計和構(gòu)造做專門規(guī)定。就現(xiàn)階段而言,有關(guān)蜂窩式鋼構(gòu)件的研究比較少,研究的不夠全面,使蜂窩式鋼構(gòu)件在中國的應用和發(fā)展嚴重滯后。本文概括了蜂窩門式剛架國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,介紹了大型有限元軟件ABAQUS和有關(guān)的基礎(chǔ)理論,按照相關(guān)設(shè)計和構(gòu)造要求,設(shè)計本文的有限元模擬試件。考慮以擴張比(擴張后的試件的腹板高度與擴張前的試件的腹板高度的比值)、開孔距離、節(jié)點連接形式這三個因素對節(jié)點受力性能的影響。擴張比取1.52、1.4、0;節(jié)點連接形式為:端板平放、端板豎放;開孔距離(柱(梁)翼緣外側(cè)到孔中心的距離)取370mm、773mm。利用ABAQUS6.13建立模擬試件。通過分析得出以下結(jié)論:(1)擴張比對試件受力性能的影響:模擬試件擴張比越大對柱子翼緣的應力影響越大,并且梁翼緣的應力分布更加的不均勻;試件的擴張比越大梁端在達到相同位移變形時的力越大;實腹式節(jié)點的梁端撓度、梁柱相對轉(zhuǎn)角方面都明顯大于蜂窩式節(jié)點;實腹式試件(即擴張比為零的試件)滯回曲線相對飽滿,說明它在耗能、延性方面與蜂窩式試件相比都較好,它的極限承載力、剛度則不如蜂窩式試件;擴張比為1.52的試件的屈服荷載、極限承載力方面要大于擴張比為1.4的試件;擴張后試件的延性小于未擴張試件,說明未擴張試件的延性較好可以達到延性破壞;蜂窩式節(jié)點的強度或者剛度都較實腹式節(jié)點要高;實腹式試件的延性較好,隨著試件擴張比的增加試件的延性不斷降低;擴張比小的試件的耗能能力較好。(2)節(jié)點連接形式對試件受力性能的影響:節(jié)點連接形式對蜂窩梁翼緣應力分布影響不是很明顯;端板豎放試件節(jié)點域處使應力集中現(xiàn)象得到一定的減緩;節(jié)點連接形式對蜂窩柱翼緣應力分布影響也不是很明顯;蜂窩式試件的梁端在達到相同的變形時端板豎放比端板平放的承載力要大;端板豎放試件在剛度方面比端板平放試件要大一些;端板豎放的試件滯回性能明顯沒有端板平放試件的好;端板平放試件的延性明顯大于端板豎放試件;端板平放試件在耗能能力方面要優(yōu)于端板豎放試件。(3)開孔距離對試件受力性能的影響:開孔距離對蜂窩梁翼緣的應力影響很大,腹板開孔可以有效地將構(gòu)件的塑性鉸外移,防止在節(jié)點域部位出現(xiàn)塑性;蜂窩式試件梁上開孔距離合理的話可以有效的緩解蜂窩式構(gòu)件梁根部的應力,其延性性能得到有效的改善,對試件上最大應力出現(xiàn)的位置可以得到控制;開孔距離對蜂窩柱翼緣應力影響較大,隨著孔洞中心距節(jié)點域的距離增加試件的延性明顯的增加,耗能能力、抗震能力也有所提高;蜂窩式試件隨著開孔距離的增加節(jié)點的彈性受力階段越短;開孔距離為773mm的試件的極限荷載大于開孔距離為390mm的試件的極限荷載,大于實腹式試件的極限荷載;開孔距離大的試件的等效剛度明顯大于開孔距離小的試件的等效剛度;試件的延性和耗能能力隨著開孔距離增加而變大。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩門式剛架 節(jié)點 有限元分析 靜力性能 滯回性能
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU392.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 課題研究的背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題的研究意義和內(nèi)容14-16
• 1.3.1 課題的研究意義14
• 1.3.2 課題研究的內(nèi)容14-16
• 2 有限元軟件介紹及相關(guān)參數(shù)設(shè)置16-21
• 2.1 有限元軟件ABAQUS簡介16
• 2.2 有限元基礎(chǔ)理論16-19
• 2.2.1 有限元分析16-17
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)的非線性17-18
• 2.2.3 塑性理論18-19
• 2.3 模型相關(guān)參數(shù)的設(shè)置19-20
• 2.3.1 分析步19
• 2.3.2 網(wǎng)格19
• 2.3.3 邊界條件19-20
• 2.3.4 相互作用20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 有限元模擬試件的設(shè)計21-36
• 3.1 有限元模擬試件尺寸的確定21-31
• 3.1.1 擴張比 1.52的蜂窩型鋼構(gòu)件的設(shè)計22-24
• 3.1.2 擴張比 1.4 的蜂窩型鋼構(gòu)件的設(shè)計24-29
• 3.1.3 螺栓直徑和端板厚度的選擇29
• 3.1.4 節(jié)點域的抗剪29-30
• 3.1.5 加勁肋尺寸的確定30-31
• 3.2 材料的本構(gòu)關(guān)系31-34
• 3.2.1 鋼材的本構(gòu)關(guān)系模型31-32
• 3.2.2 Q345的本構(gòu)關(guān)系32-34
• 3.3 加載制度確定34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 蜂窩門式剛架節(jié)點靜力模擬試驗結(jié)果分析36-49
• 4.1 試件模型介紹36
• 4.2 梁翼緣應力分析36-40
• 4.3 柱翼緣應力分析40-43
• 4.4 梁端荷載-位移曲線43-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 5 蜂窩門式剛架節(jié)點低周往復循環(huán)位移模擬試驗結(jié)果分析49-87
• 5.1 試件模型介紹49
• 5.2 節(jié)點破壞形式分析49-66
• 5.3 滯回性能66-72
• 5.3.1 滯回曲線66
• 5.3.2 滯回性能分析66-72
• 5.4 骨架曲線72-77
• 5.4.1 骨架曲線72-73
• 5.4.2 骨架曲線分析73-77
• 5.5 節(jié)點承載力的分析77-78
• 5.6 剛度退化的分析78-81
• 5.6.1 剛度退化78
• 5.6.2 剛度退化的分析78-81
• 5.7 延性性能81-83
• 5.7.1 延性系數(shù)81-82
• 5.7.2 結(jié)果分析82-83
• 5.8 耗能性能83-84
• 5.8.1 等效粘滯阻尼系數(shù)83
• 5.8.2 結(jié)果分析83-84
• 5.9 本章小結(jié)84-87
• 6 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻89-91
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術(shù)論文請況91-92
• 致謝92

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