【摘 要】
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门式刚架结构作为钢结构建筑的主要结构形式之一,广泛应用于轻型厂房、仓库、大型超市等结构中;门式刚架结构梁柱节点一般采用端板螺栓连接,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规
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门式刚架结构作为钢结构建筑的主要结构形式之一,广泛应用于轻型厂房、仓库、大型超市等结构中;门式刚架结构梁柱节点一般采用端板螺栓连接,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中假定梁柱节点的端板螺栓连接为完全刚性连接,但实际结构中端板螺栓连接节点并非是完全刚性连接,而是具有一定的半刚性,从而使设计与实际结构会存在出入。而我国又处于地震多发区,对考虑节点半刚性连接门式刚架结构抗震性能的研究尚属空白。鉴于此,本文对考虑节点半刚性连接的门式刚架结构抗震性能进行了深入的研究。
本文首先利用通用有限元软件ANSYS建立了24米跨度的单榀门式刚架结构模型,对结构节点赋予不同的刚度取值,分析了不同节点刚度取值条件下弯矩一转角的滞回性能;对结构施加地震荷载作用,研究了不同节点刚度取值条件下门式刚架结构地震内力及位移响应。在结构的抗震性能分析中,阻尼是一个不可忽略的问题,本文分析了不同阻尼比条件下单榀刚架结构地震响应,总结了阻尼比对半刚性节点门式刚架结构抗震性能的影响。
在此基础上,用ANSYS中的弹簧单元将节点的弯矩一转角关系特征曲线引入到结构中,分别建立单榀、多榀及整体门式刚架的有限元模型,对结构施加地震荷载作用,研究半刚性节点连接门式刚架的抗震性能;本文引入了地震内力系数及地震内力调整系数的概念,分别计算了单榀、多榀及整体门式刚架结构在多遇地震作用下的地震内力系数及地震内力调整系数并进行了分析对比,最后给出了门式刚架结构在多遇地震作用下的地震内力系数及地震内力调整系数的建议取值。地震内力系数可直接反映出地震荷载作用对结构影响的大小,地震内力调整系数可将节点的半刚性考虑到结构的抗震设计中。
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