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《重庆大学》 2002年
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半刚性连接钢框架的有限元分析及近似计算方法

程睿  
【摘要】: 在钢框架的传统分析和设计中,是将框架的梁柱连接假定成完全刚接或理想铰接。虽然,上述对连接性能的理想化假设简化了钢框架的分析和设计过程,但采用理想的连接模型在很多情况下是不合理的,有时甚至会得到错误的结果。实验结果已经证明,在荷载作用下,没有一种连接是完全刚接或理想铰接的。因为刚性连接具有一定的柔度,而铰接节点具有一定的刚度。为了合理正确地预测钢框架的实际受力性能,我国新修订的《钢结构设计规范》GB50017,首次在规范条文中提出应在钢框架的分析和设计中考虑真实连接的非线性影响。 本文在分析研究国内外现行框架结构非线性分析的理论计算方法及其杆件单元模式的基础上,利用泛函的最小势能原理,通过考虑连接的柔性和杆件的几何非线性影响,推导出用于半刚性连接钢框架二阶弹性分析的单元刚度矩阵。作为应用,本文根据推导出的单元刚度矩阵,用荷载控制法编制了用于半刚接钢框架二阶分析的有限元程序。通过文中算例与有关文献的对比,验证了程序的可靠性。 通过对刚接钢框架和半刚性连接钢框架的比较分析,可以看到半刚性连接钢框架的水平位移较刚性框架有所增大,且结点转角增大。对于超静定钢框架,考虑P -Δ效应后,半刚性连接的柔性不仅增大结构的位移,而且还改变结构的弯矩分布。 在不同初始转动刚度的条件下,比较半刚接钢框架的结点弯矩以及位移可以看到,初始转动刚度较大的时候,结点的弯矩明显大于初始转动刚度较小的时候。而非支座结点在不同荷载步下的侧向位移则明显小于初始转动刚度较小的时候。这意味着随着连接的转动刚度变小,框架的P -Δ效应将随之增大。这正说明了在分析框架时,计入连接的柔性的必要性。 最后,文中给出了半刚性连接钢框架中横梁的弯矩计算公式,并归纳出有侧移和无侧移半刚接钢框架的理论近似计算方法。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU391

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【引证文献】
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1 彭志;高层建筑混凝土结构转换层施工技术研究[D];重庆大学;2003年
2 王浩科;简易柱脚转动约束对变截面门式刚架平面内稳定承载力影响研究[D];重庆大学;2004年
3 葛继平;循环荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点的非线性有限元分析[D];福州大学;2005年
4 王军;冷弯薄壁型钢框架半刚性节点动力性能试验研究及有限元分析[D];重庆大学;2005年
5 周楠楠;半刚性连接钢框架抗震性能的非线性有限元分析[D];山东科技大学;2007年
6 刘希月;门式钢管脚手架稳定承载能力研究[D];中南大学;2010年
【参考文献】
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1 郭兵,陈爱国;半刚接钢框架的有限元分析及性能探讨[J];建筑结构学报;2001年05期
【共引文献】
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1 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 王孟鸿,郝际平;轻钢结构设计中腹板屈曲后强度的利用[J];四川建筑科学研究;2003年01期
3 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 方有珍,朱金泉,李维江;蔬菜温室薄壁金属型材骨架的受力性能分析[J];四川建筑科学研究;2005年02期
5 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
6 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
7 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
8 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
9 李强年;方有珍;王志豪;;广告牌钢构架的力学性能分析[J];四川建筑科学研究;2006年01期
10 李晓东;董毓利;郭鹏;吕俊利;;一端固定一端铰接H形截面钢柱抗火性能试验研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
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1 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
2 龚友;王宪增;沈礼庆;;厢式半挂车有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
3 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
4 高素荷;姚河省;;网格划分密度与有限元求解精度研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 陕小平;刘广华;邹连阳;李一心;谢宏峰;张红军;;ANSYS在顶驱减速箱设计中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
6 谢长川;徐焱;杨超;;几何非线性气动弹性及其在我国的研究现状[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
7 王成龙;周震华;;汽车前悬架总成的耐久性仿真研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
8 张旭;吴志刚;杨超;;基于能量法的等效梁建模与动力学分析[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
9 侯管仲;肖勇;;金属网反射器索网预应力对模态的影响[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
10 张军辉;赖慧坚;郑健生;丁旭东;;汽轮机枞树型叶根设计与强度分析[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
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2 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
3 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
4 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
5 徐雪峰;5083铝合金力学性能及超塑性成形数值模拟与实验研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 肖阿林;钢骨-钢管高性能混凝土轴压组合柱受力性能与设计方法研究[D];湖南大学;2009年
7 方海峰;面向循环经济的汽车产品回收利用若干问题研究[D];湖南大学;2009年
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【同被引文献】
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1 向长奎;П型脚手架承载力的探讨[J];四川建筑科学研究;2003年03期
2 杨勇,章梓茂;改进型高层钢框架节点非线性有限元分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
3 高维成,徐崇宝,辛欣;门式钢管脚手架半刚性稳定分析[J];低温建筑技术;1999年01期
4 张静如,陈文吉;平面二次包络环面蜗轮付轮齿三维有限元应力及变形的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1984年04期
5 韩林海,陶忠;钢管混凝土研究与应用中的若干关键问题[J];福建建筑;2001年S1期
6 吴炎海;柱脚嵌固度对山形门式刚架结构分析的影响[J];福州大学学报(自然科学版);1991年03期
7 郭彦林,王文明,石永久;变截面门式刚架结构的非线性性能[J];工程力学;2000年04期
8 胡习兵;沈蒲生;舒兴平;;带转动弹簧的杆单元平面钢结构二阶弹性分析[J];工程力学;2007年04期
9 方有珍;顾强;郁银泉;申林;;半刚接钢框架-内填剪力墙结构滞回性能的数值模拟[J];工程力学;2008年04期
10 张耀春;;吉林滑冰练习馆轻型钢结构设计[J];钢结构;1991年01期
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1 顾正维;钢结构半刚性连接的非线性分析[D];浙江大学;2003年
2 王新武;钢框架梁柱连接研究[D];武汉理工大学;2003年
3 周天华;方钢管混凝土柱—钢梁框架节点抗震性能及承载力研究[D];西安建筑科技大学;2004年
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1 赵红梅;钢梁—钢骨混凝土柱节点的非线性有限元分析[D];北京工业大学;2002年
2 许建勋;钢框架节点受力性能及其对框架受力性能影响研究[D];浙江工业大学;2002年
3 阎红伟;半刚性连接钢框架节点体系的理论分析与实验研究[D];合肥工业大学;2003年
4 杨富涌;扣件式钢管脚手架结构计算方法研究与程序开发[D];浙江大学;2003年
5 黄川;冷弯薄壁C型钢梁柱半刚性节点实验及有限元分析[D];重庆大学;2003年
6 吴芸;钢框架抗侧力体系连接性能研究[D];武汉理工大学;2003年
7 张行;钢结构住宅框架半刚性节点分析研究[D];武汉理工大学;2003年
8 叶学林;半刚性连接钢框架的稳定计算[D];福州大学;2004年
9 谢小松;半刚接钢框架的抗震性能研究及工程应用[D];福州大学;2004年
10 张永生;半刚性节点的实验研究与滞回模型分析[D];合肥工业大学;2004年
【二级引证文献】
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1 陈斌;;合肥市渡江战役纪念馆胜利之塔施工技术[J];安徽建筑;2011年03期
2 刘殿忠;吴学韬;赵莹;;冷弯薄壁型钢梁柱连接节点有限元分析[J];吉林建筑工程学院学报;2010年05期
3 褚云朋;姚勇;王汝恒;徐斌;;冷弯薄壁方钢管梁柱节点抗震性能试验研究[J];土木工程学报;2012年06期
4 袁雅锋;;脚手架结构承载能力稳定性分析[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2012年07期
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1 王来;周楠楠;;双腹板、顶底角钢梁柱半刚性连接有限元分析[A];钢结构工程研究(七)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年
2 孟庆晶;戴国欣;;部分残余应力及柱脚转动约束对变截面门式刚架平面内稳定承载力影响研究[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
3 褚云朋;姚勇;高玉波;邓勇军;;新型冷弯薄壁型钢梁柱节点恢复力特性分析[A];’2010全国钢结构学术年会论文集[C];2010年
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1 郭瑞霞;冷弯薄壁型钢结构住宅体系节点研究[D];昆明理工大学;2008年
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4 潘阳;方钢管混凝土梁柱穿芯螺栓—端板连接节点抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2006年
5 陈正娟;残余应力及柱脚转动约束对门式刚架平面内稳定承载力影响研究[D];重庆大学;2007年
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9 廖俊;考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳动力分析方法[D];北京工业大学;2010年
10 郭水平;薄壁钢管混凝土框架梁柱端板连接节点的静力性能[D];合肥工业大学;2010年
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6 舒兴平;胡习兵;向芳;丁国强;;钢框架半刚性连接性能研究综述[A];2004年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2004年
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10 何林;;钢结构高等分析综述与实用分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
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1 杨保川;科技创新铸就名牌工程[N];中华建筑报;2006年
2 杨保川;科技铸就的名牌[N];建筑时报;2006年
3 MICHAEL WEBB;绿色建筑就是做简易的常识性的事情[N];广东建设报;2006年
4 盖爽吕利霞;四大创新助墙体液压爬模施工技术达国内先进[N];中国建设报;2008年
5 中国建筑标准设计研究院 张树君;钢结构住宅国家建筑标准设计[N];中国建设报;2006年
6 方洪;“上挂下托”技术破解国内巨型钢框架结构施工难题[N];中华建筑报;2007年
7 钟巍金俞槐;南京新百超高层钢结构封顶[N];建筑时报;2008年
8 孙放;新技术应成为钢结构住宅“脊梁”[N];中华建筑报;2008年
9 盖爽吕利霞;中海广场液压爬模技术国内领先[N];建筑时报;2008年
10 刘时新 何颜斌;钢结构建筑前景看好[N];中国建材报;2003年
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1 戴绍斌;钢框架—混凝土筒住宅结构性能与配套技术研究[D];武汉理工大学;2004年
2 顾正维;钢结构半刚性连接的非线性分析[D];浙江大学;2003年
3 何嘉年;基于体系可靠度的半刚性钢框架结构优化设计研究[D];汕头大学;2010年
4 卢小松;梁柱半刚性连接的M-θ关系及其对钢框架性能的影响[D];西安建筑科技大学;2008年
5 王秀丽;多层钢框架梁柱连接节点抗震性能研究[D];哈尔滨工业大学;2004年
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4 温柔;半刚性钢框架抗震性能设计[D];合肥工业大学;2006年
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6 杨智良;钢框架结构节点的理论分析与对比计算[D];合肥工业大学;2006年
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8 叶钟;半刚性连接的钢框架的体系可靠度的分析[D];福州大学;2004年
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