半刚性连接对钢框架受力性能的影响
2012-08-16冯东海朱连军
科技视界 2012年30期
关键词:结构
冯东海 朱连军
(中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院 河南 郑州 450001)
梁、柱连接是钢框架中不可缺少的部分,连接性能直接影响框架结构在荷载作用下的整体行为。 在工程实践中,梁柱连接通常被分为2 类,即刚性连接和铰接连接,显然这将连接理想化了。 而实验结果表明,刚性连接总有一定的柔性,而铰接连接也具有一定的刚度。 因此,实际的钢框架梁柱连接应分为3 类[1]:刚性连接、铰接连接和半刚性连接。
在欧洲规范中, 对有侧移框架, 将节点初始弹性刚度不小于25i的连接视为刚性节点,小于0.5i 的视为铰接节点,i 为梁的线刚度。 美国、英国等己经把连接的半刚性应用在延性框架设计中,而我国在此方面的研究刚刚开始,如文献[2][3],因此很有必要就半刚性连接对钢框架的影响进行深入地研究。 本文采用有限元软件ANSYS 分别进行静力、特征值屈曲和模态分析,研究半刚性连接钢框架在外荷载作用下的性能, 通过与刚性连接的比较, 得出半刚性连接对结构内力、位移、稳定性和周期产生的影响,使结构设计更合理并与结构实际状态更相符。
1 有限元模型的确定
1.1 有限元模型的选取
分析对象为含有半刚性连接节点的单跨两层和单跨三层的钢框架结构模型,如图1 所示,其截面尺寸与文献[4]相同,见表1。 试件尺寸按照常用民用建筑层高、柱网跨度、梁柱截面尺寸,考虑2:1 的缩尺比例进行设计其跨度为2.4m,层高为1.4m。 梁柱采用Q235B 焊接H型钢,其屈服强度为235MPa,弹性模量为2.06×105MPa,泊松比为0.3。……
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