SAP2000在半刚性连接组合梁框架弹塑性时程分析上的应用.pdf

诎敫招粤?幼楹狭嚎蚣艿?苄允背谭治錾系挠τ??世纪?年代，以英国?吐眦?【?课J椎囊慌?д叨园敫招粤?幼楹辖诘阕髁舜罅扛挥谐尚?胡大柱李国强前言?窍咝粤?拥ピP阅懿馐?结果表明，采用????芄唤?邪敫中粤?幼楹狭嚎蚣芙峁沟牡?苄允背谭治觯?摘要：建筑抗震规范规定部分结构应进行弹塑性变形验算，半钢性连接组合框架结构由于梁柱连接的特点，采用常用的设计软件进行弹塑性时程分析有很大困难，甚至无法进行．本文首先研究了????邢拊3绦蛑械姆窍咝粤?拥ピ5奶氐悖??诖私峁??⒔峁鼓Ｐ徒?械?苄允背谭治觯?关键词：弹塑性时程分析；半钢性；????绦颍环窍咝粤?拥ピ??在??年美国的?????卣鸷???耆毡镜纳窕У卣鹬校?行矶嗳ê附痈招越诘阋约八?焊节点因延性较差发生了脆性破坏，这一现象引起有关组织和专家的注意和重视，一直被认为具有良好抗震性能的现代钢框架结构出现了脆性断裂现象。节点作为框架中连接传力的枢纽，对整个结构性能的充分发挥具有十分重要的意义。在传统的钢框架设计中，往往把梁柱节点设计成刚性节点或铰接节点。然而许多研究表明，对于实际性能介于刚接和铰接之间的半刚性节点，由于其既能传递弯矩，又具有一定的转动能力，因而可能比刚接和铰接框架具有更好的抗震性能。我国位子世界两大地震构造系的交汇部位，地处地震多发地带，地震频繁而强烈，而我国目前的设计规范中还没有关于考虑节点半刚性性能以后钢结构的设计方法，理论研究落后于了工程实际情况，因而迫切需要研究半刚性钢框架的动力特性以及实用设计方法。组合结构是继木结构、砖石结构、钢筋混凝土结构和钢结构之后发展起来的一种新型的结构。组合结构是由两种或两种以上材料组成的，能够共同承受外荷载且能共同变形的体系。土木工程中广泛应用的主要是钢和混凝土组合结构。钢一混凝土组合结构兼有钢结构和混凝土结构的优点，同时又能克服它们各自的某些不足。组合结构具有节约钢材、有效利用混凝土性能、降低造价、抗震性能好、防火防腐性能好、提高结构稳定性、施工方便等优点，在世界各国得到了广泛的应用和高度的重视，并且在组合结构理论研究和设计方法的完善方面已取得了许多重要成果。很多国家都制定了钢与混凝土组合结构的设计规程，这进一步推动了组合结构的应用。组合结构广泛应用在桥梁工程、地下结构?绲靥?こ?、工业厂房、民用建筑、高层和超高层的公共建筑中。工程的需求与应用又极大地促进了理论研究和设计方法的发展。在欧美国家，组合结构的应用已经比较普及，研究也较广泛，并已制定了专门的组合结构规范，如?．?????取４由鲜兰统蹩J荚诠こ讨杏?用组合结构以来，西方各国的学者对组合梁、组合柱等基本构件进行了深入细致的研究，也对的梁柱组合节点进行了大量的试验和理论研究【??Ｎ夜???兰??甏?丫?J荚诠こ讨杏τ米楹辖?构，从?年代开始对组合结构?缱楹狭骸⒆楹现?进行了较为系统的研究。进入?年代以后，组合结构在我国高层建筑中得到了越来越广泛的应用。的工作，逐渐了解了半刚性组合节点的工作机理和性能特征，但是仍然没有给出一个简单、实用可靠的半刚性连接组合框架计算分析方法，尤其关于动力特性以及抗震设计万法。建筑抗震设计规范????．???】规定：甲类建筑和?仁币依嘟ㄖ?械母纸罨炷?两峁?和钢结构应进行弹塑性变形验算；?娶騃，Ⅳ类场地和?仁币依嘟ㄖ?械母纸罨炷?两峁购透纸?构，高度不大于??的高层钢结构宜进行弹塑性变形验算。但是半钢性组合节点有以下几个特点?：??敫中宰楹辖诘阏?合蚩雇涑性亓Σ煌????敫中宰楹辖诘阏?合蜃6?斩炔煌????敫中宰楹辖诘阒突毓嬖蚣嬗谢炷?敛牧虾透纸峁共牧咸氐悖?扔星慷韧嘶?钟懈斩韧嘶??现在常用的设计软件基本不能全部解决这些问题，因而半钢性连接组合框架地震反应分析更加难于实现。通用有限元软件????杏幸桓龇窍咝粤?拥ピ!４悠淅砺鄄慰嫉慕樯苌峡梢钥闯龈玫ピL?点正好可以解决上述这三个问题，但是如何运用在目前还没有相关文献的介绍，本文首先对该单元进行测试，然后基于测试结果建立半钢性连接组合框架模型，进行弹塑性时程分析。????绦蛑械姆窍咝粤?拥ピS?个独立的弹簧组成，对应于?鲎杂啥龋?庑┑?傻牧???么笱?聊竟こ萄г海?虾????． ／＼／＼／＼／＼?????绦蛑刑峁┝硕嘀种突靥匦???鷄?，?猠?和???。其中???滞回特性应适一变形关系可以是彼此耦合或者彼此独立。圈?允玖薼、?矫婺诘娜?龅?桑褐嵯颉⒃??平面内的剪切和在??平面的纯弯，另外三个没有显示的弹簧为：在??平面内剪切和纯弯，以及扭转弹簧。本文中只使用了非线性连接单元中??平面内的纯弯曲弹簧，可以有效的模拟半刚性连接组合框架中的半刚性组合节点，在有限元模型中，节点?蚸位置重合，但节点?杂α憾耍??诘鉰对应于柱与梁相连处的相应节点，如图??尽?合通过试验获得的半刚性组合节点滞回模型，因而本文