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《半剛性連接鋼框架改進研究方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、半剛性連接鋼框架改進研究方法【摘要】本文就現(xiàn)階段進行有半剛性連接鋼框架數(shù)值分析中經(jīng)常采用的分析模型進行了優(yōu)缺點對比分析，在此基礎上提出根據(jù)連接的強弱系數(shù)定義推倒出由連接剛度系數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)表示的修正后的轉角位移方程，此方程能完整地描述連接剛度由零到無限大變化時桿件受力隨之變化的全過程。【關鍵詞】半剛性；連接剛度系數(shù)；轉角位移方程Semi一rigidconnectedsteelframeimprovinganalyticalmethodsChenYong一ze(ShaanxiConstruetionMachineryCo.
2、,LtdXi''anShaanxi710032)[Abstract】Thisarticleonthisstagehaveasemi一rigidconnectedsteelframenumericalanalysismodelisfrequentlyusedintheanalysisoftheadvantagesanddisadvantagesofcomparativeanalysis,basedonteardowntheconnectionstiffnesscoefficientandstabilityfactorco
3、rrectionaccordingtothestrengthofthecormectioncoefficientdefinedaftercornerdisplacementequation,thisequationcancompletedescriptionoftheconnectionstiffnessrodpiecesbytheforcechangesfromzerotoinfinitychangesthewholeprocess?[Keywords】Semi一rigid；Theconnectionstiffnes
4、scoefficient；Angulardisplacementequation現(xiàn)有的結構分析中，是將梁柱連接節(jié)點簡單的劃分為只能傳遞軸力和剪力的較接，或能完全傳遞軸力、剪力和彎矩的剛性連接。但是，試驗研究表明大多數(shù)工程中常采用的節(jié)點均會表現(xiàn)出介于錢接和剛性連接之間的性能即半剛性性能[1?3]關于連接節(jié)點性能特性的研究及其對結構靜態(tài)承載力的影響，近10年來已有較多的論述，在文獻[2]中對常用的分析方法做了較為詳細的綜述。1.現(xiàn)階段對于半剛性連接框架基本上采用以矩陣位移法為基礎的數(shù)值分析法來進行分析。其中最為關鍵的剛度矩
5、陣的建立方法主要有：(1)有限元法：文獻[4][5]中用有限元方法分析時，采用連接彈簧來模擬連接節(jié)點性能，在建立結構剛度矩陣時，連接彈簧剛度將分別影響柱剛度矩陣和梁剛度矩陣的建立。這與實際的物理模型是有差別的：在框架中,柱端是連續(xù)的，按照正常的有限元方法建立其剛度矩陣即可，梁柱連接的性能是集中在對梁單元的影響，應在梁單元剛度矩陣的建立過程中將梁端連接特性完全計入。同時，當采用桿件有限元法時，勢必會在計算時忽略應變函數(shù)中位移的一些高階項，用此進行多層框架這樣由眾多桿件藕合作用結構的分析，其所得結果的精度必然受到影響。(2
6、)梁柱理論：采用考慮連接性能修正后的轉角位移方程來建立剛度矩陣。此方法直接由桿件的平衡方程來推導剛度矩陣，用超越函數(shù)簡潔、精確地表達桿單元中力和位移的關系。現(xiàn)在研究中主要采用W.F.Chen[3][6][7]推導出的考慮連接剛度修正后的轉角位移方程：*0*0中B]B](la)MA=EIL[SSMB=EIL[CC*0*0式A+CCA+DD(lb)9SS*二(C+EIC2LRKB--EIS2LRKB)/RR*；DD*二(C+EIC2LRKA--EIS2LRKA)/RR*；CC*=S/RR*rr*二(1+EICLRKA)(1
7、+EICLRKB)—(EIL)2S2RKBRKA。以上各式中EI是構件的彎曲剛度，S和C分別是構件抗彎剛度系數(shù)，Rki——連接的初始剛度。但采用(1)式分析時，計算結果與連接的相對強弱沒有明顯直觀的聯(lián)系，且表達式中只與連接的初始剛度有關，同時當Rki很小時，數(shù)值計算程序有可能出現(xiàn)較大的累積誤差，這表明當采用塑性較法進行結構彈塑性分析時，按照(1)式建立的剛度矩陣在桿端將要形成塑性時變得不穩(wěn)定。同時，在(1)式中只考慮了連接初始剛度的影響，而不是采用連接的瞬時剛度，這樣就無法描述桿件性能隨剛度變化而改變的情況。因此有必要
8、建立以連接剛度系數(shù)Pi表達的轉角位移方程。2.連接剛度系數(shù)的修正進行新轉角位移方程推導之前，先引入連接剛度系數(shù)來表示節(jié)點的約束強弱[7]Pi二6''9=11+3EIR讓(1—1)式(1-1)的先題條件是：(1)桿件中的軸向力為零;(2)桿件一端半剛性連接，另一端簡支；(3)桿件只在半剛性連接端作用有彎矩。在此基礎上得到的修正后的轉
