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住宅钢结构梁翼缘削弱型节点的有限元分析
作 者: 余涛
导 师: 杨新华
学 校: 华中科技大学
专 业: 固体力学
关键词: 钢结构 塑性铰 梁翼缘削弱 承载能力 抗震性能
分类号: TU391
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 38次
引 用: 0次
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内容摘要
节点是住宅钢结构传递内力的重要部件,我国钢结构设计界向来有“强柱弱梁,节点更强”的设计理念。梁翼缘削弱型节点是将塑性铰外移的一种典型节点形式,在距梁端一定距离将梁的上下翼缘进行削弱,迫使塑性铰的位置离开受力复杂且脆弱的焊缝外移至梁上,达到减少节点脆性破坏可能性、提高节点延性的目的。本文针对几何和材料两种梁翼缘削弱型节点开展了研究工作,采用非线性静动态有限元方法,分析和比较了梁翼缘削弱前后节点的极限承载能力和滞回性能,研究了梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明,梁翼缘削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并造成节点局部应力重新分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,需要对削弱参数进行综合的考虑。通过比较,在相同的削弱参数条件下,材料削弱型节点的承载能力和抗震性能都优于几何削弱型节点,材料削弱型节点可以作为新型住宅钢结构节点的一个研究方向,这些工作为住宅钢结构节点抗震设计和优化提供了参考和依据。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 1 绪论 9-15 1.1 课题背景与研究意义 9-11 1.2 国内外研究现状 11-14 1.3 本文研究内容和方法 14-15 2 住宅钢结构节点分析的理论和方法 15-25 2.1 有限元基本原理 15-17 2.2 材料的本构模型 17-22 2.3 削弱型节点的设计 22-24 2.4 ANSYS简介 24 2.5 本章小结 24-25 3 翼缘几何削弱型(RBS)节点的有限元分析 25-54 3.1 RBS节点的有限元模型和求解设定 25-30 3.2 RBS节点在静载作用下的受力性能分析 30-43 3.3 RBS节点在循环荷载作用下的滞回性能分析 43-53 3.4 本章小结 53-54 4 翼缘材料削弱型(MRBS)节点的有限元分析 54-73 4.1 MRBS节点的有限元模型 54-55 4.2 MRBS节点在静载作用下的受力性能分析 55-65 4.3 MRBS节点在循环荷载作用下的滞回性能分析 65-71 4.4 本章小结 71-73 5 总结与展望 73-75 5.1 总结 73-74 5.2 展望 74-75 致谢 75-76 参考文献 76-81 附录: 攻读学位期间发表学术论文目录 81
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 金属结构 > 钢结构
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