半刚性连接钢框架结构动力特性与地震响应研究

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1、＾密级：公开ＳＨＩＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕壬学位论文半刚性连接钢框架结构动力特性Ａ与地震响应研究ＴｈｅＤｎａ皿ｉｃａ凸ｄＳｅｉｓｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔ：ｅｅｌＦｒａｍｅｙ－ｒｏｎｎｅｃｏｎｓｗｉｔｈＳｅｍｉｉｉｄＣｔｉｇ樓养单位：主木工程学院工程－专业：结构研究生：王灿指导屋师：张志国教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方

2、夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；主倘日期：如关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保

3、存论文，可Ｗ公布论文全部或。的部分内容保密的论文在解密应遵此规定后守（）主签名：糾；ｈ作者日期若签‘、；：黨导师名日期＿密级：公开工学硕士学位论文半刚性连接钢框架结构动力特性与地震响应研究TheDynamicandSeismicAnalysisofSteelFramewithSemi-rigidConnections培养单位：土木工程学院专业：结构工程研究生：王灿指导教师：张志国教授二〇一五年六月摘要摘要目前，随着我国钢结构的发展，钢框架的应用越来越广泛，而在钢框架设计中，关键是节点的设计。理论上，梁和柱连接方式分为有三种：刚性连接、

4、铰接连接和半刚性连接。而实际上，大部分节点连接都是半刚性的。国内外学者对半刚性钢框架结构在动力作用下的力学性能进行了大量的理论和试验研究，研究结果均表明，半刚性钢框架结构具有较强的变形和耗能能力，可以有效起到抗震作用，半刚性连接对钢框架的动力响应具有不可忽略的影响。本文介绍了半刚性结构的研究背景、研究意义、研究现状及在工程中的具体应用，并详细介绍了半刚性节点的连接性能，包括半刚性连接的概念、分类、一般构造形式、连接特性及连接特性模拟（即M-θ模型）。由于地震作用下，影响半刚性框架结构动力响应的因素有很多，不同因素的变化导致框架的动力响应不同，而以往对于这

5、方面的研究较少，鉴于此，本文考察在三种地震波强度作用下改变节点初始转动刚度和半刚性组合形式这两种因素对钢框架抗震性能的影响。采用大型有限元软件ANSYS建立空间六层钢框架有限元模型，通过改变节点初始转动刚度和半刚性节点布置位置，设计多种不同的有限元模型，分别对其进行模态分析和地震荷载作用下的时程分析，得出了不同因素变化时框架的自振频率、振型及地震响应变化规律。半刚性连接钢框架结构动力特性研究是工程界重点研究的课题之一，研究及应用前景十分广阔，可以为以后制定相关规范和抗震减灾工作提供参考依据。关键词：半刚性连接；钢框架；地震作用；模态分析；动力分析Abst

6、ractAbstractNowadays,withthedevelopmentofsteelstructuretechnologyinourcountry,theuseofsteelframestructuresisbecomingmoreandmorewidely,andthekeyofsteelframestructuresdesignworkisnodesdesign.Theoreticallysay,theconnectionsbetweenbeamsandcolumnsofaframestructurecanbedividedintothree

7、types,rigidconnection,hingedconnectionaswellassemi-rigidconnection.Whileinfact,mostofthenodeconnectionsaresemi-rigid.Inthepastdecades,bothdomesticandforeignscholarshavedidalotoftheoreticalandexperimentalstudiesonthemechanicalpropertiesofsemi-rigidsteelframestructuresunderdynamica

8、ction,accordingtothesestudieswecanseetha