端板连接节点对门式刚架整体性能的影响分析

传统钢结构设计中将高强螺栓端板连接作为刚性节点,而实际情况下这种连接形式与计算结果有差异.采用有限元方法针对8种不同计算跨度的轻型门式刚架建立了三维整体有限元模型,分析了高强螺栓端板连接的节点刚度对门式刚架内力和位移的影响.计算结果表明,高强螺栓端板连接是一种半刚性连接形式,节点刚度对门式刚架整体结构的内力和变形将产生较大影响,在门式刚架的分析和设计中,应考虑节点半刚性的实际影响.     

半刚性门式刚架抗风可靠性研究

采用转动弹簧形式模拟半刚性梁柱连接节点,选取典型门式刚架结构作为研究对象建立有限元模型,应用ANSYS参数化语言(APDL),编写了基于拉丁超立方抽样法的蒙特卡洛随机有限元程序,对节点转动刚度不同的半刚性门式刚架进行了抗风可靠性分析,得出了结构可靠度指标与节点转动刚度之间的关系,根据计算结果提出供实际工程应用的设计建议...     

采用半刚性节点门式厂房的ANSYS计算

门式刚架是近年来工程中广泛使用的受力结构,文章运用ANSYS有限元分析软件,对梁柱连接采用半刚性节点的门式厂房进行了有限元受力分析,为深化该体系研究和实际工程应用提供理论基础。     

门式刚架中半刚性节点的性能探讨

本文对半刚接门式刚架采用有限单元法进行了分析,研究过程考虑了端板连接节点的半刚性以构件的几何非线性,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。     

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。     

端板连接半刚性节点对多层钢框架设计的影响

我国目前将端板连接按刚性节点进行设计,主要用在单层门式刚架结构中,对多层钢框架由于缺乏计算理论和方法,与实际情况相差很大,特别是对抗震性能的影响很大.针对端板连接节点,采用有限元分析的方法,利用试验和有限元计算得到的节点刚度转角曲线,将半刚性端板连接节点视为弹簧单元,通过通用有限元软件Ansys建立有限元模型进行计算分析.对比了将端板连接视为刚性和半刚性两种情况下钢框架的内力和变形,在钢框架分析和设计中,应考虑半刚性节点的影响.并给出一些在设计时考虑节点刚度的建议,希望能够对实际工程设计有所助益.     

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。     

半刚接门式刚架的性能探讨

采用有限单元法对有吊车的单跨和双跨半刚接门式刚架进行了研究 ,分析中考虑了端板连接节点的半刚性和构件的几何非线性 ,探讨了节点半刚性对门式刚架内力和位移的影响 ,并给出了设计建议。     

半刚性连接对钢框架结构受力性能的影响

阐述了半刚性连接的性质,对一榀门式刚架按梁柱节点为刚性与半刚性进行了模拟,验算了刚架的内力和刚度,对两种连接形式的计算结果进行了分析和比较,得出梁柱节点半刚性对刚架结构内力和刚度影响较大的结论。     

半刚性连接门式刚架的非线性动力分析

对半刚性低层门式刚架进行非线性动力分析,研究的主要目的是通过ANSYS有限元软件建立一个模型以表征动力作用下,半刚性节点的动力性能。所研究的有限元模型具有几何非线性的特征并考虑非线性和滞后连接刚度的影响。几何非线性采用拉格朗日公式进行模拟。当前的研究结果显示:刚框架动力响应中考虑半刚性节点的几何非线性时,在框架的动力性能上产生了很大的差异。     

门式刚架半刚性节点的试验研究及有限元分析

门式刚架结构是目前国内外单层工业厂房及单层大跨民用建筑中应用最广泛的结构,转角节点是门式刚架的主要连接部分,其连接性能将直接影响到门式刚架结构在荷载作用下的整体行为.同时,该类节点的构造特点也决定了其刚度特征为半刚性.本文将通过数值模拟和试验方法,就不同标准的梁柱腹板高厚比、翼缘外伸宽厚比以及转角节点区高宽比的门式刚架转角半刚性节点进行系统的研究.建立了三折线弯矩-转角模型,得出了弯矩-转角关系曲线表达式.     

半刚性连接节点刚度对门式刚架结构弹性分析影响研究

传统的分析和设计方法都将梁柱连接节点处理成理想的刚接或铰接,然而实际工程中的连接节点的受力性能总是介于这两者之间,属于半刚性连接。本文研究半刚性连接的节点转动刚度对门式刚架内力分布和结构位移的影响,并得到了一些有益结论。     

一种半刚性节点的实用计算模型

本文对半刚接梁柱节点,提出了强化双线性节点模型。经分析,该节点模型能较好地反映出节点半刚性特征,且能方便地应用于半刚性节点钢结构的弹性和弹塑性分析,而且有很高的计算精度,可用于工程设计。     

半刚性连接组合框架地震反应分析

本文采用SAP2000程序建立了半刚性连接组合框架的有限元模型,基于半刚性组合节点试验所得到的滞回模型,研究了半刚性连接组合框架的地震反应特征,并分析了连接刚度变化对多层组合钢框架动力特性的影响,比较了框架中不同位置连接的耗能能力.分析结果表明,连接柔度会降低结构的低阶自振周期,但是对高阶模态影响则很小.地震作用下半刚性连接组合框架的位移反应不一定大于对应的刚接组合框架,而地震剪力则减小.框架中的边节点耗散的地震能量多于中间节点,而底层节点耗散的能量又多于中间层和顶层节点.     

钢框架节点性能模拟综述

在钢结构门式刚架设计中,通常采用节点理想铰接或刚接的简化分析方法。但实际上梁柱节点具有一定刚度(即半刚性),这种简化方法不能反映节点的实际性能。20世纪开始逐渐出现了半刚性节点的分析方法,从最初的转角-位移方程和力矩分配法到刚度矩阵法,直至现在的融合整体和节点结构分析的迭代法。研究表明,框架分析中应该考虑节点转动性能,通常采用弯矩-转角曲线来描述。为确定节点的力学性能,可采用分析模型、经验模型、试验模型、力学模型、数值模型等,其中力学模型应用最普遍。介绍了各模型的优、缺点及主要特征。分析半刚性连接框架时必须模拟节点性能,这就与弯矩-转角性能的数值模型有关。基于分析模型,可输入弯矩-转角特性,包括:线性、双线性、多线性和非线性特性。虽然在力学模型中多采用多线性特性,但最准确的还是连续非线性特性。综述了钢节点研究的3个方面:1)半刚性节点分析方法;2)节点力学性能分析方法;3)弯矩-转角数值分析方法。     

轻钢结构设计若干问题的探讨

针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于结构方案、选材、节点构造、支撑、基础、安装等若干方面的问题进行了论述,并给出一些设计建议。     

中小跨门式刚架用钢量影响参数分析

随着门式刚架结构被越来越多的使用,门式刚架用钢量问题就越显重要。对门式刚架用钢量的几个重要影响因素进行了深入的分析。     

竖向荷载下足尺半刚性连接组合框架试验研究

为研究半刚性连接组合框架在静载作用下的力学性能,进行了竖向荷载下两榀足尺的两层两跨半刚性连接组合框架试验。组合框架由H型钢柱和压型钢板混凝土组合梁组成,钢节点由焊接到钢梁端部的平端板通过螺栓与钢柱翼缘连接。为了解半刚性连接组合框架的结构性能和破坏特征,考察不同荷载水平作用下半刚性连接和楼板的组合效应对钢框架结构整体性能的影响,重点分析框架整体性能、节点性能和梁性能。试验表明:平端板型组合节点为半刚性连接、部分强度节点,具有较高的强度和刚度,其极限转角可满足不小于30mrad的延性设计要求;半刚性连接和楼板的组合效应对钢框架的强度、刚度和延性有较大影响,设计时应加以考虑。试验结果可为今后半刚性连接组合框架理论研究和工程实际应用提供参考。     

Review on the modelling of joint behaviour in steel frames

Steel portal frames were traditionally designed assuming that beam-to-column joints are ideally pinned or fully rigid. This simplifies the analysis and structural design processes, but at the expense of not obtaining a detailed understanding of the behaviour of the joints, which in reality, have finite stiffness and are therefore semi-rigid. The last century saw the evolution of analysis methods of semi-rigid joints, from the slope-deflection equation and moment distribution methods, to matrix stiffness methods and, at present, to iterative methods coupling the global and joint structural analyses. Studies agree that in frame analysis, joint rotational behaviour should be considered. This is usually done by using the moment-rotation curve. Models such as analytical, empirical, experimental, informational, mechanical and numerical can be used to determine joint mechanical behaviour. The most popular is the mechanical model, with several variances (e.g. Component Method). A summary is given of the advantages and disadvantages and principal characteristics of each model. Joint behaviour must be modelled when analysing semi-rigid frames, which is associated with a mathematical model of the moment-rotation curve. Depending on the type of structural analysis required, any moment-rotation curve representation can be used; these include linear, bilinear, multilinear and nonlinear representations. The most accurate representation uses continuous nonlinear functions, although the multilinear representation is commonly used for mechanical models. This article reviews three areas of steel joint research: (1) analysis methods of semi-rigid joints; (2) prediction methods for the mechanical behaviour of joints; (3) mathematical representations of the moment-rotation curve.     

波浪腹板门式刚架节点设计及方法研究

波浪腹板工形构件由翼缘与波浪腹板组成,因其较平腹板工形构件具有较高的承载效率而在门式刚架结构中有较广泛的应用。在传统平腹板门式刚架结构节点形式的基础上,结合波浪腹板工形构件腹板不承受法向应力的独特受力特点,提出适用于波浪腹板门式刚架的多种节点构造形式;对典型的端板连接节点进行考虑接触单元的实体有限元分析,由此引出波浪腹板门式刚架节点的计算方法,并对波浪腹板工形构件的加工制作等方面提出要求,最后介绍波浪腹板构件的新型节点形式在某钢构门式刚架厂房中的实际应用。