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《福州大学》 2004年
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半刚性连接的钢框架的体系可靠度的分析

叶钟  
【摘要】: 采用焊接刚性节点的钢框架因节点延性较差容易发生脆性破坏,而半刚接钢框架因节点具有较强的耗能能力可以抵抗一定的地震荷载,同时还可以减少斜撑的数量及节点用钢量,这使得半刚接钢框架成为一种经济、可靠的选择。但由于半刚性连接的复杂性和多样性,在钢框架的分析和设计中,还是将框架的梁柱连接假设成为完全的刚接或理想的铰接。对连接性能的这种理想化假设简化了钢框架的分析和设计过程,却不能反映结构工作的实际情况,计算结果误差很大,有时甚至会得到错误的结论。 建筑结构作为工程系统要满足既定的功能要求必须具备充分的可靠度。克服现行钢框架可靠度设计方法的缺陷,应研究结构的体系可靠度。 本文以半刚性连接的钢框架的有限元理论和蒙特卡洛随机模拟理论为基础,描述了均匀分布的N(0,1)随机数的产生数学分法,并编制了计算机程序,对由软件产生的均匀分布序列的随机数性能进行各种检验,检验成果是良好的,可用于产生各种概率分布的随机变量。接着本文在介绍和分析半刚性连接弯矩和转角关系模型的基础上,用带有转动刚度的弹簧表征半刚性连接,推导出半刚性连接的刚度矩阵,对固端力进行修正,同时考虑了剪切变形的影响,编制了半刚接钢结构平面框架的有限元程序BHPFL,并在其基础上编制了基于蒙特卡洛法的Monte Carlo-BHPFL 有限元相结合的方法,进行体系可靠度的分析。 通过几个例子计算结果表明了连接刚度的变化对钢平面框架体系可靠度的影响,和其它多种因素对半刚接的钢框架体系可靠度的影响,说明在一定的连接刚度范围内半刚性连接较之刚性连接的钢框架体系可靠度有较大的提高。这为促进半刚性连接钢框架设计技术的发展,为提高结构性能,节省工程成本发挥应有作用,供工程设计参考。
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU391

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【引证文献】
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【参考文献】
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