鋼梁柱弱軸雙腹板底角鋼節(jié)點有限元分析.pdf

1、（二○一三年三月二○一三年三月分類號分類號:學(xué)校代碼學(xué)校代碼::1012810128UDC:學(xué)號:2010132220101322碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文類別:全日制碩士研究生全日制碩士研究生題目：鋼梁柱弱軸雙腹板底角鋼節(jié)點有限元：鋼梁柱弱軸雙腹板底角鋼節(jié)點有限元分析分析英文題英文題目：Finiteelementanalysisofminaxisbeamtocolumnseatanglewithdoublewebanglesconnec

2、tioninsteelframes研究研究生：譚娟：譚娟學(xué)科名學(xué)科名稱：結(jié)構(gòu)工程：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：曹玉生：曹玉生教授教授內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來，鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)獲得了飛速的發(fā)展，應(yīng)用更廣泛，影響迅速擴大。與此同時鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計理論、計算方法和體系構(gòu)建都得到了很好的發(fā)展。梁柱之間的連接節(jié)點對于整個構(gòu)件的安全性能和受力性能影響巨大，它是鋼結(jié)構(gòu)的一個關(guān)鍵部位。鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點連接傳統(tǒng)的設(shè)計與分析都簡化為完全剛接或理想鉸接，但

3、在實際工程中連接受力性能介于兩者間，應(yīng)當作為半剛性連接。本文首先簡要地介紹半剛性節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，梁柱半剛性連接的類型與特性半剛性連接發(fā)展前景和目前研究應(yīng)用中的局限性。全文特別研究了鋼框架梁柱弱軸雙腹板底角鋼連接節(jié)點，作為一種典型的半剛性連接節(jié)點，必須要詳細了解其受力性能。引用了歐洲規(guī)范Eurocode3采用的組件法計算各純鋼連接的初始轉(zhuǎn)動剛度。再計算出各組件的極限承載能力，并選取最小值作為該節(jié)點的極限彎矩承載力，得出了此種節(jié)點的分析

4、計算公式。簡單介紹了有限元法的基本思路，將物體離散化然后分析單元特性，最后重新組合單元變成整體進行綜合分析。鋼框架梁柱弱軸雙腹板底角鋼連接節(jié)點受力性能是非線性的，所以描述了有限元分析節(jié)點中要用到的非線性塑性理論中的三個準則。參考實驗參數(shù)與有限元程序相結(jié)合，對弱軸雙腹板底角鋼連接進行模擬，從結(jié)構(gòu)的整體出發(fā)綜合考慮節(jié)點半剛性、幾何非線性、狀態(tài)非線性、材料非線性等多種因素影響，對半剛性連接節(jié)點進行受力分析研究，能比較實際地反映此體系的受力性能

5、。將得出的有限元結(jié)果與理論計算結(jié)果和實驗結(jié)果對比，三者數(shù)據(jù)較符合，證明了推導(dǎo)公式的正確性與有限元模型設(shè)定的合理性。使用正交試驗方案設(shè)計進一步研究各主要構(gòu)件對節(jié)點受力性能的影響大小，計算了三因素三水平九個實驗?zāi)Ｐ偷某跏嫁D(zhuǎn)動剛度和極限彎矩。運用極差法分析了三因素對節(jié)點受力影響的重要性，再運用方差法更深入的分析影響程度。利用正交實驗極差分析法與方差分析法，可知柱腹板的厚度、雙角鋼的厚度、螺栓的直徑是對弱軸雙腹板底角鋼連接節(jié)點性能影響的重要因素