基于半刚性连接门式刚架的抗震性研究

运用有限元分析软件ANSYS,对采用半刚性节点的门式刚架进行了有限元建模及受力分析,并对半刚性连接的抗震性能模拟分析,为进一步在抗震地区采用半刚性节点门式刚架提供了合理的理论基础。     

无侧移半刚性连接箱式模块化框架的稳定分析

基于《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）,利用三柱子框架模型推导了无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数方程,给出了基于分析假定的柱计算长度系数理论解,提出了针对无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数的实用计算公式;通过对比理论计算结果和有限元分析结果,验证了实用计算公式的精确性与适用性;研究了无侧移半刚性连接箱式模块化框架柱计算长度系数的各影响因素。结果表明:柱计算长度系数除了受到半刚性节点刚度变化的影响外,还受到上下相邻模块框架梁对框架柱约束系数比值的影响;当上下相邻模块框架梁对框架柱约束系数的比值均为1时,柱计算长度系数不随节点刚度变化而变化。     

半刚性连接节点对有侧移钢框架稳定承载力的影响

随着对梁柱节点性能研究的深入,发现连接性能对结构性能有着很大的影响,同时在进行结构柱构件稳定计算时必须考虑柱端约束条件,因此需要将柱端连接性能的影响反映到约束条件中去.现有规范并未就如何考虑连接半刚性性能对柱构件计算长度的影响作出可供直接采用的计算方法.结合规范的制订依据提出了考虑连接性能对柱计算长度影响的计算方法;全盘考虑连接性能对层间整体稳定的影响.     

半刚性连接节点对有侧移钢框架稳定承载力的影响

随着对梁柱节点性能研究的深入,发现连接性能对结构性能有着很大的影响,同时在进行结构柱构件稳定计算时必须考虑柱端约束条件,因此需要将柱端连接性能的影响反映到约束条件中去。现有规范并未就如何考虑连接半刚性性能对柱构件计算长度的影响作出可供直接采用的计算方法。结合规范的制订依据提出了考虑连接性能对柱计算长度影响的计算方法;全盘考虑连接性能对层间整体稳定的影响。     

半刚性连接无侧移组合框架梁挠度的简化计算

采用近似的线性节点刚度来反映连接的非线性弯矩-转角关系,提出了正常使用极限状态下半刚性连接无侧移组合框架梁挠度的简化计算方法。分析常用的几种线性节点刚度对组合框架挠度的影响,给出了可应用于实际设计的合理的线性割线刚度模型。通过与有限元方法计算结果比较,表明建议的简化方法具有可接受的精确度,而且对节点特征的线性简化不太敏感。     

基于有侧移半刚性连接框架理论的无支撑模板支架稳定承载力分析及试验研究

在考虑节点半刚性性质的基础上,利用有侧移三层柱的框架模型推导有侧移半刚性连接钢框架中柱的计算长度系数方程,并将这一方法引入无支撑扣件式模板支架稳定承载力计算中,将模板支架的整体稳定简化成立杆的稳定,进而得到无支撑扣件式模板支架的理论稳定承载力。利用ANSYS软件,考虑直角扣件的半刚性性质,建立了6组不同搭设情况下无支撑扣件式模板支架的有限元模型,对其稳定承载力及失稳情况进行分析。对照有限元模型的搭设情况,对模板支架进行试验研究,得到相应的稳定承载力,试验结果与有限元结果基本吻合。将理论计算结果与试验及有限元分析结果进行对比可知,在其他搭设参数相同的情况下,模板支架的整体稳定承载力随步距、立杆间距的减少而提高,而且理论计算结果更加偏于安全,进一步说明有侧移半刚性连接框架理论在无支撑扣件式模板支架稳定承载力计算中的可行性及适用性,并可以考虑将此理论应用到规范中,为今后对扣件式模板支架稳定承载力的进一步分析及研究提供理论参考。     

半刚性节点在门式刚架中的应用研究

基于近年来的研究工作,对门式刚架若干问题的最新研究成果进行了简单汇总,具体包括半刚性节点门式刚架的改良和创新,并提出了进一步的研究方向,为深化该体系研究和实际工程应用提供理论基础。     

门式刚架半刚性节点连接性能研究

门式刚架中普遍采用的端板类连接是典型的半刚性节点连接。采用转动弹簧模拟端板连接节点的半刚性,推导了半刚性连接在荷载作用下的内力计算式;讨论了半刚性连接对门式刚架内力的影响;对02SG518-1《门式刚架轻型房屋钢结构图集》给出的门式刚架横梁截面,通过数值计算,比较了其在半刚性连接和刚性连接时的内力。分析表明,半刚性门式刚架受连接柔性的影响,会使斜梁的杆端负弯矩减小,而跨中正弯矩相应增加,按刚性连接设计不符合实际受力情况,其结果将高估由梁端传到柱的负弯矩而低估梁的跨中正弯矩,门式刚架的半刚性连接对结构受力有明显影响,在分析和设计中,应考虑半刚性的影响。提出的方法计算工作量少,方便实用。     

半刚性节点钢框架侧移限值的可靠性分析

工程中多层钢框架结构经常采用半刚性连接形式,将半刚性连接节点视为弹簧单元,用蒙特卡罗模拟法,对半刚性钢框架进行了基于侧移的可靠性研究。通过各算例探讨了节点刚度对多层钢框架可靠性的影响。     

用Mathematica软件计算有侧移刚架的解析解

将M athem atica软件与力法结合,得到有侧移刚架的解析解,此方法可以验证其他方法精度是否满足工程设计计算要求。对于一个有两个分配节点的单层刚架,用M athem atica软件推导出以弯矩分配系数表示的各杆端弯矩值,并与弯矩分配法的结果进行了比较,表明此方法的有效性与正确性。     

半刚性连接钢框架变形的有限元研究

应用大型有限元程序ANSYS建立模拟钢框架梁柱节点半刚接的模型,施加荷载并进行了计算,通过对半刚性节点连接钢框架的变形分析,总结出半刚性连接框架节点的不同刚度值对框架变形的影响。结果表明,半刚性框架节点刚度的大小将直接影响结构的变形大小。     

门式刚架中半刚性节点的性能探讨

对半刚接门式刚架采用有限单元法进行了分析,研究过程中考虑了端板连接节点的半刚性以及构件的几何非线性,探讨了半刚性节点和刚性节点对门式刚架内力和位移的影响。     

有侧移框架的二阶应力分析

二阶应力效应是指受压杆件在受力过程中轴向压力和变形的相互作用。在有侧移框架中,为了推导出简化并且实用的计算方法,应该在考虑影响二阶应力效应因素的基础上进行精确计算,然后根据计算结果归纳总结出简化公式。本文涉及的程序采用了非线性有限元方法,这种方法在考虑二阶效应影响的情况下可以计算结构内力和变形。根据计算,本文也总结了一些规律。     

半刚性连接对钢管混凝土框架结构设计的影响

钢管混凝土框架结构中梁柱的连接往往是半刚性的,设计中把梁柱连接假定为完全刚接或完全铰接都是不合理的。探讨了半刚性连接对钢管混凝土框架结构内力、位移等的影响,导出了半刚性连接钢管混凝土框架结构在竖向荷载下梁端弯矩的求解公式,对水平荷载作用下标准反弯点高比计算公式进行修正,并提出了考虑半刚性连接的设计建议,可供工程设计人员参考。     

节点半刚性对扣件式钢管模板支架稳定承载力的影响分析

通过扣件节点半刚性试验,得到节点扭转刚度Rk与直角扣件螺栓拧紧力矩T的关系式。研究表明:在考虑扣件节点扭转刚度的前提下,采用SAP 2000有限元软件建立支架模型,并在模型的每个节点上施加稳定承载力0.1%的等效假想水平力用来模拟架体的初始缺陷,可以精确地验算架体的稳定承载力。对比计算结果和试验结果发现:考虑扣件节点的半刚性是精确计算模板支架稳定承载力的前提。同时,当扣件拧紧力矩小于30 N.m时,支架稳定承载力呈明显下降趋势。因此,在施工过程中,应对扣件的扭紧力矩进行严格检验。     

无支撑半刚性连接钢框架的简化分析

用变刚度的螺旋弹簧模拟梁柱节点半刚性连接的弯曲特性 ,建立了半刚性连接钢框架梁单元的刚度矩阵。通过分别引入横梁修正线刚度和修正转动刚度 ,将等效代替框架法和无剪力分配法推广应用于无支撑半刚性连接钢框架的结构分析 ,其计算十分简便     

平面钢框架失稳形式的研究

提出了判别平面框架发生有侧移失稳和无侧移失稳形式的新方法 ,并运用有限元验证了结果的正确性。由此可以更加合理地选择框架柱的计算长度系数。     

半刚接钢框架柱的稳定分析方法

根据钢框架稳定设计中柱子计算长度的概念,研究了钢框架中梁柱节点半刚性连接柱的计算长度系数取值问题,采用螺旋弹簧模拟梁柱节点连接的半刚性,考虑了梁柱间的相对转角关系,通过引入梁柱线刚度比修正系数的计算方法,推导了有侧移和无侧移半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式。研究结果表明:受节点半刚性影响,半刚接钢框架柱的计算长度系数比按刚接考虑的计算长度系数要大,约增大2%～6%;框架柱除底层外,其上下两端与横梁的连接基本是半刚接的形式,按横梁有侧移考虑,柱的计算长度系数比柱两端按刚性节点计算出的计算长度系数值增大了4%左右。由此可见,在钢框架的稳定分析和设计中,应考虑由于梁柱节点采用半刚接的连接形式,对框架柱的稳定性产生的不利影响。