支撑板式连接节点与框架梁柱间相互作用的研究

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1、硕士学位论文支撑板式连接节点与框架梁柱间相互作用的研究RESEARCHOFTHEINTERACTIONBETWEENGUSSETPLATECONNECTIONSANDSTEELFRAME周宇哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：TU391学校代码：10213国际图书分类号：624.014密级：公开工学硕士学位论文支撑板式连接节点与框架梁柱间相互作用的研究硕士研究生：周宇导师：张文元副教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU

2、391U.D.C：624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFTHEINTERACTIONBETWEENGUSSETPLATECONNECTIONSANDSTEELFRAMECandidate:ZhouYuSupervisor:Assoc.Prof.ZhangWenyuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:StructuralEngineeringAffiliation:Schoolo

3、fCivilEngineeringDateofDefence:July,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要支撑板式连接节点与传统的支撑节点相比刚度较小，计算时通常将其简化为理想铰，忽略了节点板对结构受力和变形的影响，但近年来的研究表明，节点板在平面内仍然具有较强的刚度，当支撑框架在外力作用下产生层间变形时，节点板与梁柱间会产生不可忽视的相互作用，这种相互作用将对结构安全造成不利影响。本文利用有限元软件ANSYS对

4、支撑框架进行了参数分析研究，分析了节点板对梁柱附加弯矩的影响规律，并给出了附加弯矩的取值建议。同时还研究了节点板与梁柱间作用力的发展变化规律以及作用力对梁柱腹板中等效塑性应变的影响。主要内容如下：1）使用壳单元建立铰接框架模型，分析了节点板厚度、节点板边长、柱轴压比等参数对铰接框架梁柱中附加弯矩的影响规律，并给出了附加弯矩的取值建议。2）使用梁单元模型与壳单元模型分别计算了刚接框架中梁柱的弯矩，对比了梁柱中的弯矩结果，分析表明使用梁单元模型计算钢柱稳定是偏于安全的，而计算节点板边缘处梁柱截面的强度时是偏于危险的，节点板边缘处的梁柱截

5、面中仍存在附加弯矩。随后分析了节点板厚度、节点板边长及柱轴压比等参数对附加弯矩的影响规律，并给出了附加弯矩的取值建议。3）分析了节点板与梁柱间的作用力随框架层间侧移发展变化的规律，并分析了节点板厚度、节点板边长、柱轴压比、梁柱连接形式等因素对梁柱腹板中等效塑性应变的影响规律。关键词：支撑框架；节点板；附加弯矩；等效塑性应变；有限元分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThegussetplateconnectionsareoftensupposedtobeidealhingesinengineeringdesign

6、duetotheirsmallstiffness.However,manyrecentexperimentalresearcheshaveindicatedthatthein-planeperformanceofthegussetplateswasnotidenticalwithidealhinges,andthein-planestiffnesscouldnotbeignored,therefore,thegussetplateswillintroducesecondaryinternalforcesinbeamsandcolum

7、nswhenthesteelframesubjectedtoseverecyclicloadings,whichwillbringnegativeeffectsonthestructuralsafety.Inthisdissertation,someinfluenceparametersofthegussetplatesonthesecondarymomentsinbeamsandcolumnswereinvestigatedbyusingtheANSYSprogram,andsomedesignsuggestionsonthese

8、condarymomentswerepresented.Moreover,influenceparametersofthegussetplatesontheforcesbetweenthegussetplatesandsteelfra