考虑节点域影响的钢空腹夹层板动力性能研究.docx

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1、考虑节点域影响的钢空腹夹层板动力性能研究钢空腹夹层板是由型钢上下肋、钢管剪力键和混凝土板组成的新型楼盖。它具有跨越能力强、高度小、自重轻等特点,在大跨度多高层工业与公共建筑中有较多应用。空腹夹层板类似于木结构中的键合梁,其上下肋和剪力键连接的节点是结构的关键节点。该关键节点及剪力键方钢管形成的区域称为剪力键节点域,剪力键节点域钢空腹夹层板最重要的部位之一,其内力情况很复杂,目前钢空腹夹层板的分析研究中较少考虑该节点域的影响。本文基于空腹夹层板的有限元分析方法,采用能考虑节点域影响的实体单元有限元模型对钢空腹夹层板进行研究,找出剪力键节点域对

2、钢空腹夹层板的影响,主要完成的工作和取得的成果如下:1、论述了空腹夹层板的优势、应用现状、分类和特点;梳理了空腹夹层板常用的分析设计方法;总结了国内外钢结构节点的研究现状;提出了本文的研究意义。2、建立了实体单元的有限元模型,对比分析了有无考虑节点域影响的两种情况下,钢空腹夹层板整体的挠度、剪力键的应力和上下肋内力的情况。结果表明:剪力键节点域的应力比较复杂,该节点域对钢空腹夹层板挠和内力都有影响,其影响主要和剪力键方节点域的局部刚度有关,加劲板能很好地改善钢空腹夹层板的力学性能。3、通过对比有限元模型计算结果和试验结果,验证了本文有限元模

3、型的可靠程度。分析了剪力键节点域对钢空腹夹层板动力特性的影响,得出加劲板宽度和剪力键宽厚比会影响钢空腹夹层板基频的结论。4、在考虑节点域影响的情况下,参数化分析了各因素对钢空腹夹层板基频的影响;利用考虑节点域影响的参数化分析结果,拟合钢空腹夹层板的基频公式。本文的研究成果可作为此类建筑结构分析及设计施工时的参考。