1、结构工程专业优秀论文 半刚性连接平面钢框架结构弹塑性分析及抗震性能研究关键词:钢框架结构 半刚性连接 弹塑性分析 抗震性能摘要:在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分
2、析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷
3、载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理
4、,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。正文内容在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结
5、构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性
6、分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编
7、制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于
8、半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁
9、柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的
10、结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似
11、计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架
12、结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的
13、计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在
14、地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完
15、全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚
16、度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav
17、 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基
18、本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合
19、于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。
20、 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架
21、结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的
22、范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础
23、上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析
24、,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:
25、本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方
26、法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用
27、该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架
28、结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响
29、相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言
30、编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分
31、别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设
32、计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位
33、移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁
34、柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结
35、构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。在传统的钢框架结构设计中,人们通常将梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,以方便计算。事实上,大部分梁柱节点的连接性能介于两者之间,属于半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性对钢框架内力、位移、结构的极限承载力以及结构动力性能的影响相当大,不容忽视。针对半刚性梁柱连接节点的非线性性能对钢框架结构受力性能的影响,本文主要作了以下
36、方面工作: 1、根据半刚性连接节点的力学性能,提出了一种适合于一般平面钢结构弹性分析、弹塑性静力分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析的结构计算分析新模型。该方法能克服传统计算模型所不能处理的问题,且使用方便。 2、在梁柱理论的基础上,通过修正单元的转角位移方程,推导了半刚性连接平面钢框架结构的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。根据小变形叠加原理,推导了半刚性连接杆单元在任意荷载作用下的杆端内力计算公式。在上述基础上,进行了半刚性连接平面钢框架结构的二阶弹性分析和二阶弹塑性分析,同时采用 FORTRAN 语言编制了相应的结构非线性分析计算程序,并使用该程序进行了大量的计算,分析了梁柱节点连接的半刚性对结
37、构的节点位移、单元内力、二阶效应和结构极限承载力的影响程度。 3、提出了半刚性连接平面钢框架结构的稳定控制简化方法和结构在静力荷载作用下的简化计算方法。利用该方法,分别可以求解结构楼层的临界重力荷载和任意荷载作用下的结构内力和侧移。 4、由虚功原理和梁柱理论,推导了半刚性连接杆单元的质量矩阵,采用 Reilav 阻尼和 Wilson- 数值积分法,进行半刚性连接平面钢框架结构的弹性时程分析和弹塑性时程分析,并使用 FORTRAN 语言进行了相应的结构计算分析程序编制,并使用该程序进行了大量的计算,分别分析了连接的半刚性对无柱间支撑和有柱间支撑平面钢框架结构在地震荷载下的结构反应特性。研究发现:
38、无柱间支撑钢框架结构对连接的半刚性性能非常敏感,在高层钢框架结构中不宜使用转动刚度较小的半刚性连接形式。 5、根据小变形叠加原理,提出了半刚性连接平面钢框架结构抗震简化计算层模型,推导出了结构的楼层侧移和抗侧刚度近似计算公式,并求出了半刚性连接钢框架结构柱的反弯点高度计算公式。通过分析结构楼层的几何参数对结构基本自振周期的影响,拟合出了半刚性连接平面钢框架结构基本自振周期的近似计算公式。通过算例分析表明:本文所提的层模型和近似计算公式都具有较高的计算精度,可以用于半刚性连接平面钢框架结构的抗震初步设计。特别提醒 :正文内容由 PDF 文件转码生成,如您电脑未有相应转换码,则无法显示正文内容,请
39、您下载相应软件,下载地址为 http:/ 。如还不能显示,可以联系我 q q 1627550258 ,提供原格式文档。我们还可提供代笔服务,价格优惠,服务周到,包您通过。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌甸?*U 躆 跦?l, 墀 VGi?o 嫅#4K 錶 c#x 刔 彟 2Z 皙笜?D 剧珞 H 鏋 Kx 時 k,褝仆? 稀?i 攸闥-) 荮vJ 釔絓|?殢 D 蘰厣?籶(柶胊?07 姻Rl 遜 ee 醳 B?苒?甊袝 t 弟l?%G 趓毘 N 蒖與叚繜羇坯嵎憛?U?Xd* 蛥?-.臟兄+鮶 m4嵸/E 厤U 閄 r塎偨匰忓tQL 綹 eb?抔搉 ok 怊 J?l?庮 蔘?唍*舶裤爞 K 誵Xr 蛈翏磾寚缳 nE 駔殞梕 壦 e 櫫蹴友搇6 碪近躍邀 8 顪?zFi?U 钮 嬧撯暼坻7/?W?3RQ 碚螅 T 憚磴炬 B- 垥 n 國 0fw 丮“eI?a揦(?7 鳁?H?弋睟栴?霽 N 濎嬄! 盯 鼴蝔 4sxr?溣?檝皞咃 hi#?攊(?v 擗谂馿鏤刊 x 偨棆鯍抰Lyy|y 箲丽膈淢 m7 汍衂法瀶?鴫 C?Q 貖 澔?wC(?9m.Ek?腅僼碓 靔 奲?D| 疑維 d袣箈 Q| 榉慓採紤婏(鞄-h-蜪7I冑?匨+蘮.-懸 6 鶚?蚧?铒鷈?叛牪?蹾 rR?*t? 檸?籕