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1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文T型鋼半剛性連接空間鋼框架彈塑性分析與二階簡(jiǎn)化計(jì)算姓名：何瓊芳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：舒興平20070508碩士學(xué)位論文摘要在以往的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)分析中，通常假定梁柱連接為剛接或鉸接。而實(shí)際工程中有許多連接的剛度處在完全剛性和理想鉸接之間，即半剛性連接。在以往的鋼框架結(jié)構(gòu)分析中，大多數(shù)規(guī)范仍是利用彈性分析的內(nèi)力進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，借助有效長(zhǎng)度系數(shù)針對(duì)單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算,但規(guī)范中規(guī)定的有效長(zhǎng)度系數(shù)方法具有一定的局限性。本文在充分考慮連接非線性、幾何非線性、材料非線性的基礎(chǔ)上，提出了半剛性連接
2、空間鋼框架的二階彈塑性分析方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了框架結(jié)構(gòu)的彈塑性大變形分析和極限承載力分析。本文研究了T型鋼半剛性連接節(jié)點(diǎn)的極限彎矩承載力和初始連接剛度公式，在此基礎(chǔ)上提出T型鋼連接的彎矩－轉(zhuǎn)角模型——四參數(shù)指數(shù)模型，最后編制了一個(gè)計(jì)算T型鋼連接節(jié)點(diǎn)的極限彎矩承載力和初始連接剛度的程序QMURKI。通過程序和連接模型本文還進(jìn)一步對(duì)影響T型鋼連接性能的各因素進(jìn)行了探討。在半剛性連接空間鋼框架結(jié)構(gòu)分析上，本文利用非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)有限變形理論和內(nèi)力屈服面塑性流動(dòng)理論，推導(dǎo)了半剛性連接空間桿單元的彈塑性剛度矩陣，并由此編制了半
3、剛性連接空間鋼框架的二階彈塑性分析程序。通過不同的算例對(duì)比分析了半剛性連接空間鋼框架極限承載力的影響因素。本文還通過一個(gè)簡(jiǎn)單算例對(duì)比剛性和半剛性連接鋼框架的荷載－位移曲線，由此可知在半剛性連接鋼框架設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮半剛性連接的影響。最后，本文將彎矩放大法推廣應(yīng)用到半剛性連接空間鋼框架二階彈性簡(jiǎn)化分析上，并與在第三章程序基礎(chǔ)上改編的半剛性連接空間鋼框架的二階彈性分析程序進(jìn)行對(duì)比。通過單跨單、雙、三層鋼框架三個(gè)算例對(duì)比簡(jiǎn)化分析與精確分析的二階位移和內(nèi)力的誤差，由誤差分析可知本章所提出的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法是可行且具有一定適用性的。關(guān)鍵
4、詞：T型鋼半剛性連接；空間鋼框架；二階彈塑性；極限承載力；簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法IIT型鋼半剛性連接空間鋼框架彈塑性分析與二階簡(jiǎn)化計(jì)算AbstractInconventionalanalysisofsteelbeam-to-columnconnections,thebehaviorofbeam-to-columnjointsistreatedaseitherpinnedorrigidjoints.Butinpracticeengineering,manyofconnectionsaresemi-rigidjointswhosebeh
5、aviorliesbetweenrigidjointsandpinnedjoints.Inconventionaldesignofsteelframes,elasticanalysisisusedandeffectivelengthfactorisintroducedtocheckthestabilityofindividualmembers.However,thereislimitationofsuchmethods.Amethodanalyzingthesecond-orderelastic-plasticperfor
6、manceofsemi-rigidspacesteelframesisbuiltupinthisthesiswhichtakestheconnective,geometricandmaterialnonlinearityintoconsideration.Basedonit,theanalysisoftheelastic-plasticlargedeformationandtheultimatestrengthissuccessfullydeveloped.IntheanalysisofT-stubconnections,
7、theformulascalculatingitsultimatemomentandinitialstiffnessarefirstlyresearched,andafour-parameterindexmodelisproposedtodescribeitsmoment-rotationrelation.ThenaprogramnamedQMURKIwhichisusedtocalculateitsultimatemomentandinitialstiffnessbythecomputerisestablished.Th
8、roughtheprogramandthemodelabovethemaininfluencingfactorsarediscussedaccordingly.Thefinite-deformationtheoryofnonlinearcontinuousmediummechanicsandtheint
