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1、带细长连接板钢框架的设计摘要木文主要研究钢框架薄壁细氏连接板节点处的性能和它对抗弯框架整体性的影响。节点约束由3种力提供。第一种是连接板的抗剪强度，这依赖于连接板的长细比。第二种是受拉区强度，这丄要依赖于连接板的尺寸和其周边的焊缝的相互关系。最后一种就是框架之间的约束力。用于节点约束评价的设计方程式不同的。我们建议采川单调性和滞冋性规则來描述节点特性。采丿U考虑节点变形的框架分析方法。将分析结果与节点在周期荷载下的实验数据相比较。说明论文中使用的符号：a,b连接板的方向dVa2+b2连接板斜边长度E弹性模量-y.v连接板屈服强度fyr梁屈服强度fyC柱

2、屈服强度g受拉区高度lbJc梁柱惯性矩lbJe梁杠轴向长度MprMpc梁柱弹性范用内弯矩Mu,My节点极限弯矩和屈服弯矩Mtf受拉区作川引起的弯矩Mfr连接板周围烁缝法兰作丿IJ引起的弯炬s。凡加载和卸载吋的弹簧力连接板厚度dabb梁上焊缝厚度柱上焊缝厚度悍缝斜边所对的角相对长细比受拉区应力2g为kT・18980「%)［单位Nmm"，称为连接板临界应力0u,0y节点极限转角和屈服转角1序言节点的性能对抗弯钢框架的性能影响很大。柔性节点和刚性节点下钢框架屮的内力分布和弯矩是不同的。半刚性节点的框架在节点处及其附近会发牛弯矩重分配。结果，梁中应力情况变得更

3、加均衡，对于非柔性的框架也就有了更加经济的设计方法。节点的口由度影响柔性框架的整体稳定性，因为它减少刚度，因此当框架受到水平荷载时会产牛更大的层间位移。如果遭遇地震荷载，合理设计柔性节点有助于吸收地震能量，即增加延性，因此对以放宽梁的要求。考虑到它的重要性，许多人研究节点性能，包括梁柱连接和节点板。相关信息已被chen和Bjorhoveetal收入.在水平荷载作用下的框架内部节点，在梁柱连接板中发展了高光机。表明这些板在框架延性方而发挥重要作用。相关设计规范已被Katoetal采纳。然而所有实践都仅限于小型连接板,都是剪切破坏前就屈服了。在节点连接中使

4、用细长板常见丁•低层工业建筑中，其中焊接的板梁作为框架的一部分。考虑到整体形状和何在条件，这些梁都会有微小凸缘，因此捉供抗弯，同时细长网抵制附加剪力。由于受拉区的形成，细长网能在剪切屈曲后提供一定的抵抗力。基于大量对此课题的研究，现代编程代码釆用允许后临界范围内用细长网进行板梁设计。然而这些准则只适用于支撑之间的跨区域梁。相信类似的受拉区会在节点区域形成，适当增加节点的承载力，一项关于有细长网的内部节点的更广泛的研究计划已经开展。它包括在单调重复荷载下的几项试验。初步静载试验结果己l+lScheeretal.给出。对周期荷载实验结果的一项评估报告已市V

5、ayasetal给出。本篇论文的目的是在试验数据的基础上，就其柔性和强度而言给出描述节点性能的模型,同时提供一个程序用于评价节点性能対框架承载力和延性的影响。同时考虑静态和动态荷载，这里的设计方法仅局限于经试验检验的焊接节点。在熔化的梁柱连接屮，连接点的自由度和强度，可能的不同连接板的相上作用都应当被考虑进去。2内部节点的性能当钢框架处于荷载下吋，连接板处的节点处会产生很大的剪应力。节点附近的力和弯矩在表1中给出。大量的进一步试验表明它有利于内部角I的弯矩和转动，因为在荷载下节点围绕这一区域转动。由Scheeretal和Vayasetal提供的报告显示

6、三种力有利于该节点的刚度和强度。他们是直接抵抗剪力的连接板的能力，屈服后受拉区形成，节点周围各部分的框架作用。每一种力的分布对节点性能的评价包括正弯矩(关闭节点)和负弯矩(打开节点)将会被依次讨论。3节点对正弯矩的抵抗细长连接板的抗剪强度由剪切屈服曲线决定。对板梁网采用欧洲准则3的相关曲线，极限剪应力山以下给出：Tbb=Aw//3for1^08(la)tbb=[1-0-8(1-0*8)]/^/75for08vJTv125(lb)丰Qt表1节点几何尺寸和对内力及弯矩的通用标注1Tbb=J7^^=TcrforT25(1C)这电Sb代表连接板的剪切屈曲强度

7、，外代表屈服强度，而入代表相对长细比。在连接板沿它的边缘简支的假定下，相对长细比入由弹性临界剪应力决定。由连接板抵抗剪切屈曲所产牛的弯矩为:MbbFbb・a・b・rw这里a和b是连接板尺寸，tw是它的厚度。细长连接板提供了一定的屈曲后强度，因此这并不是剪切屈曲强度，而是屈曲后受拉区引起的，正如表2所显示的。三角形内的受拉区的锚固力由周边梁柱区的网状板提供，因此它的区域由焊缝长度决定。当受拉区充分发展吋，焊缝处形成塑性饺。焊缝锚固长度Sc和Sr由静力平衡决定，大小如下：(3a)(3b)S/"pc'ccosdvabb-rw5r=_Lm°trsin(?Jr

8、?bb•心这甲。代表三角形斜边所对的幷，Mpr,Mpc代表梁柱处的塑性弯矩，而。bb代表受拉区