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青岛建筑工程掌院硕士掌位论文钢结构框架梁柱节点性能研究 青岛建筑工程掌院硕士掌位论文 钢结构框架梁柱节点性能研究 摘要 在总结了国内外对钢框架梁柱半刚性连接性能研究的基础上， 本文对半刚性连接的常用形式之一——外伸端扳螺栓连接进行试验 研究和有限元分析，探讨了端板厚度和加劲肋对节点受力性能的影 响，提出了增加节点延性和耗能能力的构造措旌。通过对连接节点 各个组成部分的分析研究，提出了外伸端板连接的设计方法。本文 还推导出了具有半刚性连接粱单元的弯矩转角位移方程及单元刚度 矩阵，给出了半刚性节点钢框架结构的力学分析方法。 关键词 钢框架半刚性梁柱连接外伸端板 滞回性能 有限元 刚度矩阵 兰苎兰苎苎兰竺堡竺主竺竺竺查 兰苎兰苎苎兰竺堡竺主竺竺竺查 一 Research oH the Behavior of the Beam·-to--Column Connections iu Steel Frame Structures Abstract On the basis of present study on the behavior of semi-rigid beam— to—column connections in steel frame slllJctufes．experimental rehash and finite element analysis on the extended end-plate bolted connections wele carded oul．The influence of end-plate thickness and stiffeners 011 the connection behavior was discussed．Some general principles of the construction measles increasing the ductility and energy dissipation capacity were presemed．Each component of the joint was analyzed and common design methods of extended end-plate connections were proposed．Moment-rotation equation and element stiffness marx of the beam elements with semi·ri季d connectiOnS were obtained．The mechanics analysis method for steel frame structures with semi．rigid joints was also provided in the paper． Keywords steel frame structures semi·rigid beam—to-column connections extended end—Dlate hysteretic behavior finite element sti饷eSS matrix IJ 青岛建筑工程掌院硕士掌位论文第一章 青岛建筑工程掌院硕士掌位论文 第一章 绪 论 §1．1橛述 随着经济、科学技术和城市建设的迅猛发展，钢结构技术也在不 断发展，多高层钢结构的基本形式是框架体系。框架结构构造简单， 易于旌工，同时具有良好的延性和耗能能力，对地震作用不敏感，具 有较好的抗震性能，因而得到广泛的应用。而梁柱节点设计是建筑钢 结构设计的一个重要环节。根据世界上实录震害分析表明，许多钢结 构都是由于节点的首先破坏而造成建筑物的整体破坏。因此，口、美 等国家很早就对钢结构的节点性能开始r试验研究。改革开放以来， 我国的建筑钢结构有了较快的发展，多高层建筑钢结构设计及力学性 能试验研究受到普遍重视并得到了迅速发展。 长期以来，在铡框架的分析和设计中，通常是将其梁柱节点假设 成刚度为无穷大的刚性节点或剐度为零的铰接节点，以简化分析和设 计过程。但有关梁柱连接的试验结果表明，由于完全刚性连接具有一 定的柔度，而理想铰接也具有一定的刚度，因此钢框架实际梁柱连接 的性能总是介于完全刚接和理想铰接之间的半刚性连接。 多层及高层钢结构的连接节点，按其构造形式及力学性能，可分 为铰接连接节点、刚性连接节点、半刚性连接节点 。从连接形式和连 接方法来看，主要是采用焊接连接和高强度螺栓连接。梁柱节点采用 刚性连接受力性能好，但现场施工作业量大，旌工周期长；梁柱节点 采用铰接连接构造简单，但刚度和耗能性能差，对结构抗震不利。而 半刚性连接则兼有刚性连接和铰接连接的长处，使节点具有比刚性连 接更