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考虑节点域剪切变形的半刚性钢框架弹塑性分析

张涛  
【摘要】:在传统的钢框架结构设计中,人们往往会忽略梁柱节点半刚性连接和节点域剪切变形对结构的影响。但是节点半刚性连接和节点域剪切变形会引起钢框架结构抗侧移刚度的减小,增加结构的二阶效应,从而影响钢框架结构的内力、侧移、极限承载力以及稳定性、动力性能,所以不容忽视。针对节点半刚性连接和节点域剪切变形对钢框架结构的影响,本文主要做了以下研究工作: (1)简单介绍了考虑节点半刚性连接的特点和受力性能,探讨了我国规范对节点域设计的规定与存在的缺陷,以及常用的节点域分析模型。 (2)运用SAP2000对八层平面钢框架结构进行二阶弹塑性分析;通过改变连接初始转动刚度、节点域转动刚度,分析讨论节点半刚性连接、节点域剪切变形对结构刚重比、内力、侧移、极限承载力以及稳定性的影响,并对钢框架结构的设计提出建议。 (3)运用SAP2000对平面钢框架结构进行模态分析;分析讨论节点半刚性连接和节点域剪切变形对钢框架结构自振周期的影响,随着连接初始转动刚度和节点域转动刚度的减小,结构自振周期增大,但对高阶振型自振周期的影响可以忽略。 (4)运用SAP2000对九层平面钢框架结构在罕遇地震作用下进行弹塑性时程分析;分析讨论节点半刚性连接和节点域剪切变形对结构顶点侧移、基底剪力和层间位移的影响;虽然结构层间位移会增加,但结构底部剪力会减小,耗能能力会提高,延性会增加,有利于结构的抗震设计。图62幅,表19个,参考文献63篇。


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