外套管式半刚性节点对多层钢框架抗震性能的影响分析

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钢框架半刚性端板连接的静力和抗震性能研究

[230]施刚.钢框架半刚性端板连接的静力和抗震性能研究石永久.清华大学,2005.摘要:实际工程中运用的全部连接都处在完全刚性和理想铰接两种情况之间,端板连接更是典型的半刚性连接。

但由于缺乏计算理论和方法,我国目前都是将端板连接按刚性节点进行设计,与实际情况相差很大,对结构抗震也非常不利。

关于端板连接的静力特性,国外已有较多研究,关于其滞回特性和抗震性能,国外研究并不多,而且国外通常采用的具体节点形式和构造与国内也有一定差别;国内在这方面的研究还处于起步阶段。

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半刚性连接钢框架抗震性能分析

・ｒｄｍ／ａ，＋ ∞ 。
从图１可以看出：钢框架顶点位移时程曲线在地震波激励时间内表现出良好的稳定性，应该是由于节
梁、柱均采用工字钢，钢材的弹性模量Ｅ＝．ｅＩ／２０ｌＮ６
个典型的ＩＩ类场地的地震记录，ＩＩ，Ｉ场地特征周期０３．
０４加速度峰值为３１７ａ，．、４．ｇｌ时间间隔Ｏ０ｓ记录ｓ．，２时间长度为２ｓ０。中国的宁河天津波，南北向，峰值加
～
（）框架层数：文中有限元框架试件的层数共１本
探讨框架层数、架跨数，框尤其是梁柱连接节点的转动刚度等参数对钢框架抗震性能的影响。
１时程分析
（振型、自振周期和阻尼）都有密切的关系Ｈ。本文选川
取了三条地震波进行分析计算：１ｅｍ地震记录、Ｅ一Ｃｍ宁河天津地震记录、迁安地震记录。
关键连接部分。大量的试验证明，在荷载作用下，钢框架的实际梁柱连接性能总是介于理想的刚接和铰接
ＣＭＩ１，ＯＢＮ４然后进行耦合以此来模拟半刚性节点。位
移边界方面：ＡＳＳ在ＮＹ分析中需要给框架施加侧向（ｚ方向）Ｏ，ｇ束保证框架在侧向（Ｚ方向）位移为零。力边
【关键词】半刚性钢框架；地震荷载；有限元【中图分类号】Ｔ３２１Ｕ５．【文献标识码】Ｂ【文章编号】１１６６（１）１０３ — ２０ — ８４２００ — ０２０００
钢框架结构具有强度高，塑性、韧性好，重量轻，特别适合动力荷载下工作的特点，在实际工程中钢框架得到越来越广泛的应用，中梁柱节点是钢框架中的其

半刚性连接钢框架结构抗震的时程计算及实例分析

6 EI
L
Mpr - Mi M i - M er
( M er < M i < Mpr , i = 1 , 2)
其中 : M er 为截面初始屈服时的弯矩 , Mpr 为截面塑性极限弯矩 . 当 M → M er 时 , S S → ∞表示构件截面处于弹性状态 ; 当 M → Mpr 时 , S S →0 表示构件截面完全为塑性 ;
3
其中: k =
a
EA 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ; c1 = k11 + k12 + k21 + k22 ; c2 = k11 + k12 ; c3 = k21 + k22 ; c4 = k12 + k22 ; k11 = β CS S CS 1 L
2 3 2 3 3 ( S CS 1 + K11 ) ; k12 - S CS1 ( S CS2 + K22 ) ; k22 = β = S CS 1 S CS 2 K12 ; k21 = S CS 2 S CS 1 K21 ; β CS S CS - S CS CS = ( S CS 2 2 1
= 0 V F1 M F1 0 V F2 M F2
M F1 = M F2 =
3 3 3 3 3 3
T
M F1 + 6α 2 M F2
α 0
M F2 + 6α 2 M F2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
α 0
α α α α 0 = 1 + 4 1 + 4 2 + 12 1α 2 α 式中 , M F1 、M F2 分别为连接为刚性时单元两端的固端弯矩 , α 1 、 2 可按下式计算 :

连接的半刚性对钢框架结构动力性能的影响

ＨｉｉｕＸ－ｎｂｇ，Ｓｅｕｓｅｇ，ＳｕＸｎ－ｉ “ＺｅｅｇＣｌｅｆＣｉＥｇｅｉ，ｕｈＵｉｒｔｈｎｓ１８，ｈｎＰ－ｎｈｈｉｐｎｇｇ，ｈ－ｎ（ｏｅ＆ｎｉｅｎＨｎｎｅｉ，Ｃａｇｈ４０２ｆｌｏｌｎｒｇｃｇｖｓｙａ０
ｎｇｅｔｄｉｔａｃｌｔｏｅｌｃｅｎｉｃｌｕａｉｎ．ｓＫｅｗｏｄｓｅｌｓｒｃｕｅ；ｓｍｉｒｇｄｃｎｅｔｎ；ｄｎｍｉｅａｉｒ；ｂｒｅｅｎ；ｒｔｔｏｐｎｙｒｓ：ｔｅｔｕｔｒｅ — ｉｏｎｃｉｉｏｙａｃｂｈｖｏａｌｍｅｔｏａｉｎｓｒｇｉ
Ｃｉａ）ｈｎ
ＡｂｔａｔＡｎｗｃｌｕａｉｎｍｏｅｆｒｔｅｄｎｍｉａａｙｉｏｌｎｔｅａｌｍｅｔｓｕｔｒｓｉｐｅｅｔｄｂｐａｉｇｔｅｇｎｒｌｂｒｓｒｃ：ｅａｃｌｔｄｌｏｈｙａｃｎｌｓｆｐａｅｓｅｌｂｒｅｅｎｔｃｕｅｓｒｓｎｅｙｒｌｃｎｈｅｅａａｏｓｒｅｅｅｎｉｅｎ。ｗｉｈｈｓｔｏｒｔｔｎｓｒｇｔｔｅｄ．Ｒｖｅｔｒｔｔｎｄｓｌｃｍｅｔｑａｉｎｈｇｉｔｘｏｉｋｎｌｍｅｔｗｔａｎｗｏｅｈｃａｏａｏｐｎｓａｉｎｓｅｉｄｉｏａｏｉａｅｎｕｔ，ｔｅｒｉｔｍａｒｆｈｓｉｄｈｗｉｉｓｓｓｉｐｅｏｉｄｙｉｔｏｔｃｕｓｄｒｅｎｔｉｐｐｒｈａｃｌｔｎｍｔｏｆｈｒｏｔｇｄｔｏｔｌｒｍｅ８ｅｒｓｉｐｔｏｗｒ，ｗｉｏｓｅｅｈｆｒｔｒｉｅｖｄｉｓａｅ．Ｔｅｃｕａｉｅｈｄｏｏｉｎａｒｉｉｓｅａｔｔｅｕｒａｄｈｃｃｎｉｒｄｔｅｓｕｅｉｈｌｏｚｌｉｙｆｅｆｕｒｕｓｆｈｄｒｔｔｎｏｓｌｍｅｔｎｏｉｆｔｅｅｎｄ．Ａｄｔｆｃｓｏｍｉｇｄｃｎｅｔｎｉｄｎｍｉｅａｉｒｆｓｅｆｍｅｓｃｕｅｒｎｙｅａｏｉｅｎｅｅｔｆｅｈｓ — ｉｏｎｃｉｓＯｌｙａｃｂｈｖｓｏｔｌｒｔｔｒｓｅａａｚｄ．Ｔｅｒｓｌｆｅｉｒｏｏｅａｕｒａｌｈｅｕｔｏｓｃｃｌｔｎｈｗｔａｔｅｄｎｍｉｅａｉｒｏｔｅｓｃｕｅｉｇｅｔｆｅｃｄｂｈｅ — ｇｄｂｈｖｏｆｃｎｅｔｎ，ａｄｉｃｎｏｅｌａｕａｉｓｓｏｈｔｈｙａｃｂｈｖｏｓｌｔｔｒｒａｙｉｌｎｅｙｔｅｓｍｉｉｅａｉｒｏｏｎｃｉｏｓｆｅｒｕｓｌｎｕｉｒｏｎｔａｎｔｂ

钢框架半刚性连接与分析论文

钢框架半刚性连接研究与分析【摘要】在钢结构设计与分析中，都将框架的梁柱连接节点设计成理想的铰接和刚接。

一般来说，连接对转动的约束达到理想刚接的80%时，就被视为刚接；但当梁柱轴线夹角的改变量在外力作用下达到理想铰接的90%时，即可被视为铰接。

然而，在实际工程中，大部分节点都是处于刚接和铰接之间的，即我们所说的半刚性连接。

半刚性连接，将理想刚接和铰接这两者的特点结合起来，在承受一定弯矩的同时，也产生一定的转角。

所以，半刚性连接钢框架具有其自身的特点，不能简单地将其简化为理想刚接或铰接。

【关键词】钢框架半刚性连接研究性能abstract: in the steel structure design and analysis of the frame beam-column connection will be joint design ideal of a hinged and just answer. generally speaking, the connection to the constraints of turning to achieve the ideal just answer 80%, will be seen as just answer; but when the beam axis angle of change under external force to achieve the ideal of hinged 90% when, can be regarded as hinged. however, in the actual engineering, most of the node is the just answer and between hinged, that what we call semi-rigid connection. semi-rigid connection, ideal to just answer and the characteristics of the two hinged combination, under certain bending moment, but also produce a certain corner. so,semi-rigid connection steel frame has the characteristics of its own, and can’t simply call just ideal or hinged.key words: steel frame semi-rigid connection research performance中图分类号：tu323.5 文献标识码：a 文章编号：引言在钢框架设计中,一般假定梁柱连接是完全刚性或完全铰接。

钢框架的半刚接节点对受力和变形性能的影响

（）ａ外伸端板
Ｉ）ｂ端板平齐式
码、载设计值情况见图１荷。柱均采用Ｈ２２０×１０１，
图２端板连接典型构造
梁⑤ 采用Ｈ４２０×１０梁 ⑥ 采用Ｈ０２，２０×１００。Ｌ＝
收稿日期：０５—１ —２２０１５作者简介：建勋（９７）男，南省南阳市人，程师，事结构鉴定工作。许１７一，河工从
—
大３％左右，３二层节点水平侧移增大３％左右。５
（）图６可看出，节点转角的影响比较复２从对杂，、点转角基本没变化，节点４６影响则较３５节对、
卜表示刚性连接框架计算单元，左端或下端弯矩；表示半刚性连接框架计算单元，左端或下端弯矩。
许多学者对节点抗震试验结果的分析表明
：
６０ｍ，４０ｍ。梁柱连接采用典型的端板螺栓．Ｈ＝．
梁柱节点采用焊接刚性节点的钢框架因节点的延性
节点（２。其中Ｅ／图）ＩＬ为梁的线刚度，为节点的连接刚度，ｏ＝Ｍ／，为节点连接处的初始弯ＫｙＭ
影响
Ｉ０Ｏ
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维普资讯
浙江建筑
第２３卷第４期
２００６年４月

半刚性连接对框架结构性能的影响

半刚性连接对框架结构性能的影响
徐伟良;吴惠弼
【期刊名称】《重庆建筑工程学院学报》
【年(卷),期】1992(014)003
【摘要】本文将半刚性连接钢框架的主梁模型化为部分约束的梁单元,其单元刚度矩阵可用于半刚性连接钢框架的弹塑性分析。

对半刚性连接钢框架的弹性、塑性和稳定性分析表明,框架的半刚性连接对结构性能有明显的不利影响。

因此,在钢框架的分析和设计中,应考虑半刚性连接的影响。

【总页数】9页(P77-85)
【作者】徐伟良;吴惠弼
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TU391.01
【相关文献】
1.连接刚度对半刚性连接框架动力承载性能的影响 [J], 赵健
2.竖向载荷对半刚性连接钢框架抗震性能的影响 [J], 胡长姣;布欣;王新武
3.半刚性连接对钢框架受力性能的影响 [J], 冯东海;朱连军
4.施工过程对主次框架半刚性连接巨型框架受力性能影响 [J], 沈蒲生;孟焕陵;吴晓平
5.结构质量对半刚性连接钢框架抗震性能的影响 [J], 韩冬;孙海粟;王新武;胡长姣
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半刚性钢框架的抗震性能研究综述

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｗｉｔｈｓｅｍｉ—ｒｉｇｉｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｃａｎｍａｋｅｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓ，ｔｈｕｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｔｅｅｌｆｒａｍｅａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅ，ｓｅｍｉ —ｒｉｇｉｄｓｔｅｅｌｌａｆｍｅ
传统的分析和设计中，总是把钢框架看成理想的铰接或者刚接形式，而实际受力情况却是介于铰接与刚接之间的半刚性连接．经过１９９４年和１９９５年的两次大地震（美国北岭地震和日本阪神地震）后，研究人员发现，采用完全焊接的刚性节点钢框架大部分发生脆性破坏，引发了设计者们对钢框架抗震性能的深思，从而，半刚性连接钢框架便逐渐占据了人们的眼球．
１半刚性钢框架的特点
与刚性和柔性钢框架相比较，半刚性钢框架具有其明显的优势．（１）节约钢材．合理的调节半刚性节点的刚度，可有效地改变结构构件的内力分配，同时减小其峰值，从而可以充分利用钢材，降低用钢量，实现节约钢材的目的；

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外套管式半刚性节点对多层钢框架抗震性能的影响分析
李黎明蔡玉春李宁霍文霖
（．－￣赛博思建筑设计有限公司，ｌ１Ｉ，Ｌ：￣１０３；．北京市建筑设计研究院，北京１０４）ｓｌ００７２００５
摘要：由于缺乏计算理论和方法，多数半刚性节．刚性节点进行设计，实际情况相差很大。结合外套管式大点按与
节点拟静力试验得到的初始刚度和弯矩一角曲线，用有限元分析的方法，该节点视为弹簧单元，过通用有转采将通
限元软件ＡＹＮＳＳ建立有限元模型进行时程计算分析，究节点刚度对多层钢框架结构抗震性能的影响。计算结研果表明：用外套管式节点连接的钢框架结构，对于理想刚接的情况，构的自振周期和振型都有很大变化，采相结在地震作用下结构的底部剪力明显减小，力响应变化很大。在钢框架分析和设计中，考虑该种节点半刚性的影动应
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｃｕｓｈａｓｎｅｆａｃｌｔｏｔｏｒｎｄｄｅｉｎＢｅａｅｏｆｔｅｂｅｃｏｃｌｕａｉｎｈｅｙａｓｇｍｅｈｆｒｅｉｒｇｉｏｎｃｉｓ，ｉｉｔｌｔｏｄｏｓｍｉｄｃｎｅｔｏｎｔｓｓｉｌｃｌｕｌｔｄａｄｓｇｎｄｓｉｉｃｎｎｅｔｏｎｉＣｈｉａｃａｅｎｄｅｉｅａｒｇｄｏｃｉｓｎｎａ，ｗｈｉｈｃｄｓｔｔｓｇｎｉｉａｄｉｆｒｎｃｂｅｗｅｎｈｅｃｌａｏｈｅｉｆｃｎｔｆｅｅｅｔｅｔ
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响。
关键词：套管式节点；始转动刚度；刚性节点；外初半多层钢框架；性时程分析弹
ＥＦＦＥＣＴｏＦＥＭＩＲＩＤＳ — ＧＩｏＵ１＿ＨＥＬＬｎＳＣｏＮＮＥＣＴ１０ＮｏＮＤＹＮＡＭＩＢＥＨＡＶＩＣｏＲＳＡＮＤＳＳＩＰＥＲＦｏＲＭＡＮＣＥＥＩＭＣＯＦＵＬＴＩＳＭ — ＴｏＲＹＴＥＥＬＦＲＡＭＥＳＳ