钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析

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1、硕士硕士学位论文蔡静钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析蔡静二○一四年六月2014 分类号TU391密级公开UDC硕士学位论文钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析蔡静学科专业指导教师结构工程彭修宁教授论文答辩日期2014.5.25学位授予日期答辩委员会主席邓志恒教授 广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位

3、论文属于：o保密，在þ不保密。年解密后适用授权。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：日期：指导教师签名：作者联系电话：日期：电子邮箱： 钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析摘要目前，随着钢结构应用的深入，大型工业建筑、高层民用建筑的发展，异型节点应运而生。对于异型节点，我国现行规范没有明确的可用公式和构造措施，依靠的仅是工程实践经验。近几年，已有对变截面梁异型节点抗震性能的理论研究，而变截面柱异型节点的抗震性能还有待研究。为此本文运用ANSYS首先建立异型节点有限元模型与节点

4、试验结果进行比较分析，验证试验结果的合理性及有限元模拟的可行性，同时建立6条应力路径对异型节点的应力分布进行分析；然后在试验的基础上，建立一系列的异型节点有限元模型，以轴压比，钢材强度，柱截面高度比（简称“柱高比”）为控制参数，研究这三个控制参数对异型节点构件承载能力的影响；另外考虑柱顶受同一竖向荷载作用时，异型节点钢材强度和柱高比对承载力的影响，通过这部分的分析补充扩展试验控制参数的影响；最后推导了含异型节点钢框架变截面柱的等效刚度公式，对有侧移的钢框架柱的计算长度系数公式进行修正，并对节点处不同柱高

5、比的钢框架柱的计算长度系数进行比较，同时与规范的计算长度系数作比较分析。研究表明，有限元模拟分析是准确有效的，异型节点具有良好的抗震性能，适用于实际工程；各控制参数对异型节点构件承载力的影响是节点构件的承载力随轴压比的提高而降低，同一轴压比下承载力变化与柱高比不呈线性关系，钢材强度高的异型节点构件承载力随着轴压比的增大而降低的幅度要大于钢材强度低的节点；含异型节点钢框架柱的修正计算长度系数m和相应修正的临界力Pcr与规范中的计算值相差不大，说明对不考虑P-D效应的上下柱变截面异型节点有侧移钢框架的整体稳

6、定分析可以直接按普通节点钢框架进行分析。关键词：钢结构异型节点抗震性能节点承载力计算长度系数I ANALYSISFORSEISMICPERFORMANCEOFABNORMALJOINTSWITHVARIABLECROSS-SECTIONCOLUMNANDCOLUMNEFFECTIVELENGHINSTEELFRAMEABSTRACTAlongwithfurtheruseofsteelstructureandthedevelopmentoflargeindustrialbuildingsandhigh-r

7、isecivilbuildings,abnormaljointsariseatthehistoricmoment.Forabnormaljoints,therearenospecifiedformulasandconstructionmeasuresinourcountry’sstandardusedrightnow,onlyrelyingontheengineeringpracticalexperience.Inrecentyears,therearesomeresearchesaboutthesei

8、smicbehaviorofabnormaljointswithvariablecross-sectionbeam,buttheseismicbehaviorofabnormaljointswithvariablecross-sectioncolumnremainstobestudied.Forthispurpose,atfirstthearticleusesANSYStoestablishfiniteelementmodelofabnor