浅论狗骨式刚性连接钢框架结构的抗震与稳定性能研究

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1、青岛理工大学工学硕士学位论文摘要本研究以强化钢框架节点抗震性能的狗骨式刚性连接钢框架作为研究对象，利用有限元软件进行静力与动力分析，与传统尉性连接钢框架的分析结果相比较，旨在明确狗骨式节点连接形式对钢框架结构的动力及稳定性能的影响，为工程设计提供一定的理论依据。本研究首先对有限元软件Etabs与Ansys作分析比较，分析在本研究中两种软件的适用范围。确定采用Etabs和Ansys进行结构体系的抗震性能分析，结构的稳定性能仅采用Ailsys进行分析。第三章借助于Etabs分别对一组多层、高层整体钢框架作了地震反应谱与地震对程分析；

2、第四章选取一三维二层钢框架结构1：2模型，借助于Ansys进一步进行地震反应谱与地震时程分析：为了进一步验证两种节点形式的特点以及对结构性能的影响，第五章再次借助于Etabs进行结构的静力弹塑性(pushover)分析，以充实结构分析的内容。第六章借助于Ansy$对单一钢梁构件和一榀钢框架模型进行单向与循环荷载下结构稳定性能的有限元分析。通过上述分析研究，得出以下主要结论：1．形状较为规则的普通钢框架在地震荷载作用下所产生的地震反应值，诸如顶点位移、层闯位移、底部剪力等对结构抗震有重要影响的项目，与狗骨式刚性连接钢框架相比均较大

3、，此时狗骨式刚性连接钢框架抗震性能要好于普通钢框架。但是，如果形状不规则时，由于结构的质量与刚度的不均匀分布会使得在以上几个方面狗骨式刚性连接钢框架的地震反应力值都要大于普通钢框架。2．在单向与循环往复荷载作用下设置侧向支撑对狗骨式钢梁的稳定性能有所改善；但无论是单向荷载还是循环荷载，在翼缘削弱处设置侧向支撑对结构的稳定性能与承载力影响均不明显，侧向支撑在此处可不设。3．翼缘的削弱尺寸必须严格控制，如果削弱部分过大则容易使得狗骨式钢梁提前发生破坏，从而导致结构的延性不足，降低了结构的耗能能力，不利于结构的抗震。关键词：狗骨式刚性

4、连接；反应谱分析；动力时程分析；静力弹塑性(pushover)分析；侧向支撑童璺堡三态耋三耋堡圭主堡鎏圣AbstractThisstudyisaboutstrengtheningtheseismicperformancetosteel丘amesystemwithDog-boneMomentConnectionandOrdinaryMomentConnection．InordertodefinethedynamicpropertiesandstabilityperformanceofsteelstructurewithDog-bo

5、neMomentconnection,comparingthedifferentinfluencetothesteelflamestructureintwoeonnectiombythestaticanddynamicanalysisoffiniteelementsothareunderclyll{amieloading．Itprovidescertainreferencefortheengineeringdesign．。Atfirst，comparingfmiteelementsottwareEtabsandAnsys，the

6、applicationrangeoftwosot：twaresareidentifiedinthestudy．EtabsandAnsysareselectedfortheseismicr,erformaneeanalysisofslzucture，Ansysisonlyforthestructuralstabilityperformanceanalysis．Inchapter111,Etabssoftwareisusedtorespectivelyanalysemulti—storiesandtall—storiessteelf

7、l"d．metrader恤earthqtmkel'_eSpOllSespectrumandearthquaketime-historyloadingcases．ChapterIv"，athl'ee·dimensionaltwo-storiessteelframestructu∞model(1：2)isflIrthel"alaalysedundertheearthquakeresponsespeemlmandearthquaketime-historyloadingcas鹳byAllsy$sot'tware．Tofurthel"v

8、erifythecharacteristicsoftwoconnectionsandtheinfluenceforther,erformaneeofthestructure，ChapterVEtabsagainisusedtomakesll'ucttlre$'l