半刚性端板连接节点性能的非线性有限元分析.pdfVIP

四川建筑科学研究 第37卷 第 5期 4 SichuanBuildingScience 2011年 10月 半刚性端板连接节点性能的非线性有限元分析 徐伟 良，方 垒 (浙江工业大学，浙江 杭州 310014) 摘 要：采用三维接触单元来模拟端板与柱翼缘的接触面，预应力单元来模拟螺栓的预拉力 ，对半剐性端板连接节点性能进 行了非线性有限元分析。计算结果的比较分析表明，节点域加劲肋、端板加劲肋、端板厚度、螺栓预拉力、应力集 中等因素对 半刚性端板连接节点域的受力性能均有较大影响。建议在设计中采取相应构造措施 ，考虑端板节点半刚性的不利影响。 关键词：端板连接节点；半刚性；9-／伸式 ；节点域；有限元分析 中图分类号：TU392．5 文献标识码 ：A 文章编号：1008—1933(2011)05—0O4—04 Nonlinear finiteelementanalysisfor thebehaviorofsemirigid end—plate C0nneCnon XU W eiliang．FANG Lei (ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou 310014，China) Abstract：Thecontactsurfacebetweenend-plateandcolunm flangeissimulatedbythe3dcontactelement，and thebeltprestressis simulatedbytheprestresselement．Thenonlinearfiniteelementanalysisforthebehaviorofsemirigidend-plateconnectioniscarried on．Compraativeanalysisofcalculated resultshasshowed thatthestiffenerribsin thenodezone nad theend-plate，the end—plate thickness，theinitialstressintheboltandthestressconcentratehaveaconsiderableeffectonthemechanicalbehaviorofthenodezone inthesemirigidendp·lateconnection．Th us，wesuggestthatcorrespondingconstructionmeasuresmustbetakeninthedesigninorderto avoidthedisadvnatageouseffectsofthesemi—rigidconnection． Keywords：end-plateconnections；semi-rigid；extended；nodezones；finiteelementnaalysis 体系的安全可靠性，有必要在分析和设计中考虑节 0 引 言 点半 刚性连接 的影 响 。虽然，新修订 的我 国 在现行钢结构的分析和设计中，为了简化计算， GB50017《钢结构设计规范》在条文中首次提到 “半 钢框架的梁柱节点连接被假设成完全刚接或理想铰 刚性连接”的概念 ，但并未提出有关这类结构分析 接uJ。但是，按完全刚接分析势必高估了梁柱节点 和设计的具体准则 J。近年来，在半刚性连接非线 约束的作用，偏于不安全；而按理想铰接分析则忽略 性性能和半刚性连接钢框架结构分析方法的研究方 了梁柱节点约束的有利作用…。试验结果已经表 面，国内外不断有论文加以探讨。如国内外研究者 明 ，钢框架的实际梁柱连接性能总是介于完全刚 采用各种方法，对不同类型半刚性连接的非线性性 接和理想铰接的极端情况之间，其弯矩与转角呈非 能做 了大量的理论与试验研究 加引。本文利用 线性关 系，即美 国规范定义 的所谓 “半 刚性连 AN