钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析-结构工程专业论文.docxVIP

钢框架变截面柱异型节点抗震性能及含该类节点柱计算长度分析 摘要 目前，随着钢结构应用的深入，大型工业建筑、高层民用建筑的发展， 异型节点应运而生。对于异型节点，我国现行规范没有明确的可用公式和 构造措施，依靠的仅是工程实践经验。近几年，已有对变截面梁异型节点 抗震性能的理论研究，而变截面柱异型节点的抗震性能还有待研究。 为此本文运用 ANSYS 首先建立异型节点有限元模型与节点试验结果 进行比较分析，验证试验结果的合理性及有限元模拟的可行性，同时建立 6 条应力路径对异型节点的应力分布进行分析；然后在试验的基础上，建立 一系列的异型节点有限元模型，以轴压比，钢材强度，柱截面高度比（简 称“柱高比”）为控制参数，研究这三个控制参数对异型节点构件承载能力 的影响；另外考虑柱顶受同一竖向荷载作用时，异型节点钢材强度和柱高 比对承载力的影响，通过这部分的分析补充扩展试验控制参数的影响；最 后推导了含异型节点钢框架变截面柱的等效刚度公式，对有侧移的钢框架 柱的计算长度系数公式进行修正，并对节点处不同柱高比的钢框架柱的计 算长度系数进行比较，同时与规范的计算长度系数作比较分析。 cr 研究表明，有限元模拟分析是准确有效的，异型节点具有良好的抗震 性能，适用于实际工程；各控制参数对异型节点构件承载力的影响是节点 构件的承载力随轴压比的提高而降低，同一轴压比下承载力变化与柱高比 不呈线性关系，钢材强度高的异型节点构件承载力随着轴压比的增大而降 低的幅度要大于钢材强度低的节点；含异型节点钢框架柱的修正计算长度 系数 ??和相应修正的临界力 P 与规范中的计算值相差不大，说明对不考虑 P ????效应的上下柱变截面异型节点有侧移钢框架的整体稳定分析可以直 接按普通节点钢框架进行分析。 关键词 ：钢结构 异型节点 抗震性能 节点承载力 计算长度系数 I  PAGE 4 III ANALYSIS FOR SEISMIC PERFORMANCE OF ABNORMAL JOINTS WITH VARIABLE CROSS-SECTION COLUMN AND COLUMN EFFECTIVE LENGH IN STEEL FRAME ABSTRACT Along with further use of steel structure and the development of large industrial buildings and high-rise civil buildings, abnormal joints arise at the historic moment. For abnormal joints, there are no specified formulas and construction measures in our country’s standard used right now, only relying on the engineering practical experience. In recent years, there are some researches about the seismic behavior of abnormal joints with variable cross-section beam, but the seismic behavior of abnormal joints with variable cross-section column remains to be studied. For this purpose ,at first the article uses ANSYS to establish finite element model of abnormal joints and makes them compared with the test results to verify the rationality of the test results and the feasibility of finite element simulation. At the same time six stress paths are set up to analyze the stress distribution of abnormal joints . Then on the basis of experiment, a series of abnormal joints are established with axial compression ratio, intensity of steel, column height ratio as co