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《半剛性連接鋼框架改進(jìn)研究方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、半剛性連接鋼框架改進(jìn)研究方法【摘要】本文就現(xiàn)階段進(jìn)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(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)對比分析，在此基礎(chǔ)上提出根據(jù)連接的強(qiáng)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(zhuǎn)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(shí)桿件受力隨之變化的全過程?！娟P(guān)鍵詞】半剛性；連接剛度系數(shù)；轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)分析中，是將梁柱連接節(jié)點(diǎn)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(yàn)研究表明大多數(shù)工程中常采用的節(jié)點(diǎn)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(guān)于連接節(jié)點(diǎn)性能特性的研究及其對結(jié)構(gòu)靜態(tài)承載力的影響，近10年來已有較多的論述，在文獻(xiàn)[2]中對常用的分析方法做了較為詳細(xì)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(chǔ)的數(shù)值分析法來進(jìn)行分析。其中最為關(guān)鍵的剛度矩
5、陣的建立方法主要有：(1)有限元法：文獻(xiàn)[4][5]中用有限元方法分析時(shí)，采用連接彈簧來模擬連接節(jié)點(diǎn)性能，在建立結(jié)構(gòu)剛度矩陣時(shí)，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(shí)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(yīng)在梁單元?jiǎng)偠染仃嚨慕⑦^程中將梁端連接特性完全計(jì)入。同時(shí)，當(dāng)采用桿件有限元法時(shí)，勢必會在計(jì)算時(shí)忽略應(yīng)變函數(shù)中位移的一些高階項(xiàng)，用此進(jìn)行多層框架這樣由眾多桿件藕合作用結(jié)構(gòu)的分析，其所得結(jié)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(zhuǎn)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(dǎo)剛度矩陣，用超越函數(shù)簡潔、精確地表達(dá)桿單元中力和位移的關(guān)系?，F(xiàn)在研究中主要采用W.F.Chen[3][6][7]推導(dǎo)出的考慮連接剛度修正后的轉(zhuǎn)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(gòu)件的彎曲剛度，S和C分別是構(gòu)件抗彎剛度系數(shù)，Rki——連接的初始剛度。但采用(1)式分析時(shí)，計(jì)算結(jié)果與連接的相對強(qiáng)弱沒有明顯直觀的聯(lián)系，且表達(dá)式中只與連接的初始剛度有關(guān)，同時(shí)當(dāng)Rki很小時(shí)，數(shù)值計(jì)算程序有可能出現(xiàn)較大的累積誤差，這表明當(dāng)采用塑性較法進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性分析時(shí)，按照(1)式建立的剛度矩陣在桿端將要形成塑性時(shí)變得不穩(wěn)定。同時(shí)，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(shí)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(dá)的轉(zhuǎn)角位移方程。2.連接剛度系數(shù)的修正進(jìn)行新轉(zhuǎn)角位移方程推導(dǎo)之前，先引入連接剛度系數(shù)來表示節(jié)點(diǎn)的約束強(qiáng)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(chǔ)上得到的修正后的轉(zhuǎn)
