外伸端板连接火灾下非线性响应分析-机械设计及理论专业论文.docx

外伸端板连接火灾下非线性响应分析-机械设计及理论专业论文.docx

  1. 1、本文档共76页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
外伸端板连接火灾下非线性响应分析-机械设计及理论专业论文

摘要采用大型通用有限元分析软件ANSYS对火灾下外伸端板连接的纯钢节点及组合节 点进行了数值模拟,分析中考虑了材料非线性、几何非线性及接触菲线性等多种非线性 因素的影响,试验结果验证了分析模型的正确性和可靠性。用非线性有限元分析方法及 弹塑性力学理论分析了节点域内各参数变化对节点耐火极限、破坏模式及变形的影响, 根据分析结果提出了一些对于今后设计有参考意义的建议。本文主要做了如下几个方面 的工作。研究了不受保护及部分保护情况下节点域内温度场的分布规律及其对节点的转动 能力、变形和破坏模式的影响,得到了转角一温度关系曲线和Mises应力分布云图。发 现对节点施加部分防火保护,可明显地提高节点的耐火极限,改善节点在火灾下的工作 状态。端板的厚度对节点的耐火极限及转动刚度的退化速度有一定的影响。端板厚度小于 柱翼缘厚度时,节点的转动刚度随温度的升高退化的较快。大于等于柱翼缘厚度后,在 480℃前端板厚度对转动刚度的退化速度影响不大。端板厚度较小时,端板与柱翼缘的 抗弯刚度不相匹配,端板受拉部位脱离柱翼缘,产生明显的塑性变形,导致螺栓承受偏 心拉力,承受附加的撬力作用;当端板厚度和柱翼缘厚度相近时,端板和柱翼缘抗弯刚 度相当,变形协调,撬力作用可以忽略。若在承拉处设置加劲肋,即使端板厚度和柱翼 缘厚度相近也会产生较大的撬力,但柱在火灾下的稳定性却得到很好的保护。因此建议 在设计时适当增加端板的厚度,使其与柱翼缘厚度相近;对承拉加劲肋的设置应综合考 虑其对螺栓变形及柱稳定性的影响。整体结构中,节点处受到梁轴向温度内力的作用。其变形及转角明显小于孤立节点 的情形。因此整体结构中节点的耐火极限比根据孤立节点的火灾实验及有限元分析得到 的耐火极限高很多,这一点在节点的耐火设计时应予以考虑。荷载大小相同的情况下,正弯矩作用下由于承拉区位于梁下翼缘附近其温度较高, 而负弯矩作用下承拉区位于梁上翼缘附近其温度较低。因此与负弯矩荷载作用相比,正 弯矩作用下节点的转动刚度随温度的升高退化的较快,其耐火极限低于负弯矩的情形。研究了组合节点的温度场分布及组合效应对节点转动能力和耐火极限的影响,得到 了转角一温度曲线和Mises应力分布云图。研究表明:由于压型钢板一混凝土楼板和梁的 栓接及楼板的连续性产生的组合效应,增强了节点的转动刚度,耐火极限明显高于纯钢 节点。关键词:有限元分析;非线性;半刚性节点;温度场;耐火极限:组合节点AbstractNumerical simulation of extended end—plate connection’S pure steel and composite joints under fire was successfully done using FEM software ANSYS.Geometric,material and contact non.1inearity was taken into account.The finite element models were validated by tests results.The influence of various parameters of joints on fire resistant capacity,failure modes anddistortion were investigated by finite element analysis and theory of elasticity and plasticity.The suggestions that benefit for design were proposed.The following contents were studied in this paper.Temperature distribution,rotational capacity and failure modes of unprotected and partial。protected joints were analyzed.Rotation·temperature curves and Mises stress distribution were obtained.Fire resistance and loading capacity in fire of joint can be obviously enhancedby partial protection.The influences of end-plate thickness on fire resistant capacity and degenerate rate of rotational stiffness on joints

您可能关注的文档

文档评论(0)

peili2018 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档