考慮梁柱端板螺栓連接的輕型門式剛架抗風(fēng)抗雪分析.pdf

1、目前我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)規(guī)定鋼框架中梁與柱的連接節(jié)點分為兩類：剛接節(jié)點和鉸接節(jié)點。實際工程中運用的全部鋼結(jié)構(gòu)連接都處在理想剛接和理想鉸接之間，梁和柱的端板連接就是典型的半剛性連接。但由于缺乏計算理論和方法，我國目前都是將端板連接按剛性節(jié)點進(jìn)行設(shè)計，與實際情況相差很大，對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計不利。如何選擇一種實用且精確度高的表達(dá)式來描述端板半剛性連接的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系，反映出節(jié)點的實際轉(zhuǎn)動剛度的變化情況，成為了當(dāng)

2、前端板剛度研究的一個重要話題。
　　 在端板連接中，高強螺栓是至關(guān)重要的部分。而螺栓的欠擰和超擰現(xiàn)象是施工中較容易出現(xiàn)的問題。即使按照規(guī)范的要求隨機(jī)抽樣檢查，對于安全度要求高的螺栓連接部位或者不合格的螺栓仍有可能被漏檢。目前的鋼結(jié)構(gòu)驗收規(guī)范中，尚無對螺栓超擰和欠擰現(xiàn)象的明確規(guī)定。究竟螺栓的超擰和欠擰對節(jié)點的影響有多大，對結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力的影響又有多大，國內(nèi)暫時沒有文獻(xiàn)對其系統(tǒng)研究。
　　 門式剛架是輕型鋼結(jié)構(gòu)體系的典型代

3、表，以其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)綜合性能和實用經(jīng)濟(jì)性，廣泛應(yīng)用于單層工業(yè)廠房和民用建筑中。但目前，門式剛架是按照節(jié)點連接為剛性的假定進(jìn)行設(shè)計的，沒有考慮端板連接的半剛性對其性能的影響。半剛性連接不僅對剛架的位移及內(nèi)力產(chǎn)生影響，而且對結(jié)構(gòu)平面內(nèi)穩(wěn)定方面也產(chǎn)生影響，不應(yīng)被簡單的忽略。
　　 針對以上幾個問題，本文所做工作和創(chuàng)新點主要有：
　　 第一，經(jīng)理論計算和有限元分析對比，驗證了四參數(shù)指數(shù)函數(shù)模型是一種精確度高、實用性強、可以用于實踐

4、中描述梁柱端板半剛性連接的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系的計算模型。
　　 第二，采用有限元分析軟件ANSYS，建立了梁柱節(jié)點實體模型。通過提取計算數(shù)據(jù)，得到了梁柱連接的可靠度高的非線性彎矩-轉(zhuǎn)角曲線關(guān)系；同時，還得出節(jié)點在不同部位螺栓超擰和欠擰條件下的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點實驗和細(xì)節(jié)設(shè)計具有參考意義。
　　 第三，參照武漢地區(qū)某工程實例，建立四跨門式鋼架結(jié)構(gòu)在均布風(fēng)載雪載組合作用下的ANSYS有限元分析模型。通過兩個具體