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基于节点简化理论的带悬臂梁段节点及框架力学性能分析

史震海 韩明岚 王燕 庞宽 王旭

史震海, 韩明岚, 王燕, 庞宽, 王旭. 基于节点简化理论的带悬臂梁段节点及框架力学性能分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(3): 24-33. doi: 10.13206/j.gjgS22120501
引用本文: 史震海, 韩明岚, 王燕, 庞宽, 王旭. 基于节点简化理论的带悬臂梁段节点及框架力学性能分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(3): 24-33. doi: 10.13206/j.gjgS22120501
Zhenhai Shi, Minglan Han, Yan Wang, Kuan Pang, Xu Wang. Analysis of Mechanical Properties of Joints and Frames with Cantilevered Beams Based on Joint Simplification Theory[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(3): 24-33. doi: 10.13206/j.gjgS22120501
Citation: Zhenhai Shi, Minglan Han, Yan Wang, Kuan Pang, Xu Wang. Analysis of Mechanical Properties of Joints and Frames with Cantilevered Beams Based on Joint Simplification Theory[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(3): 24-33. doi: 10.13206/j.gjgS22120501

基于节点简化理论的带悬臂梁段节点及框架力学性能分析

doi: 10.13206/j.gjgS22120501
基金项目: 

国家自然科学基金面上资助项目(52078258)。

详细信息
    作者简介:

    史震海,男,1997年出生,硕士研究生,1405004112@qq.com。

    通讯作者:

    韩明岚,女,1974年出生,博士,副教授,zihanc@163.com。

Analysis of Mechanical Properties of Joints and Frames with Cantilevered Beams Based on Joint Simplification Theory

  • 摘要: 为提高钢框架实体结构有限元数值计算的效率,采用节点简化理论模型对装配式带悬臂梁段嵌入式节点、装配式加强型带悬臂梁段嵌入式节点、传统带悬臂梁段梁柱连接节点以及带悬臂梁段嵌入式栓焊混合节点进行简化,采用ABAQUS有限元软件对4种节点的简化模型、一层一跨框架简化模型以及框架实体模型分别进行静力分析和拟静力分析,将节点简化模型与节点实体模型、框架简化模型与框架实体模型的计算结果进行对比分析。分析结果表明:1)节点简化模型与节点实体模型在单向静力荷载作用下计算得到的节点刚度、屈服荷载以及极限荷载差值较小,两种模型在循环往复荷载作用下计算得到的节点滞回曲线、骨架曲线以及刚度退化曲线等基本一致,节点简化模型可以很大程度上反映出节点实体模型的力学性能。2)单向静力荷载作用下,框架简化模型和框架实体模型计算得到的结构屈服荷载、极限荷载差值较小,在往复循环荷载作用下,两种框架模型计算得到的框架结构承载力、框架刚度、滞回性能以及耗能能力基本一致,计算结果吻合较好。3)采用节点简化模型和框架简化模型对4种带悬臂梁段节点及框架进行相关计算,计算结果具有一定的精度,与采用节点及框架实体模型相比,分析效率提高了95%以上,大大降低了计算成本。
  • [1] Miller D K. Lessons learned from the Northridge earthquake[J]. Engineering Structures, 1998,20(4/5/6):249-260.
    [2] Mahin S A. Lessons from damage to steel buildings during the Northridge earthquake[J]. Engineering Structures, 1998,20(4/5/6):261-270.
    [3] 周炳章. 日本阪神地震的震害及教训[J]. 工程抗震,1996(1):39-42,45.
    [4] Kako M, Ikeda S. Volunteer experiences in community housing during the Great HanshinAwaji Earthquake, Japan[J]. Nursing and Health Sciences, 2009,11(4):357-359.
    [5] 夏军武,徐博,张海威,等. 带填充墙的悬臂梁拼接钢框架抗震性能研究[J]. 建筑结构学报,2016,37(11):113-120.
    [6] Duan S J, Zhang Y Q. Analysis of semi-rigid joint frame with moment rotation and shearing-deformation relationships[J]. Advanced Materials Research, 2011,163-167:629-632.
    [7] Nethercot D A,Li T Q,Choo B S. Connection element method for the analysis of semi-rigid frames[J]. Journal of Constructional Steel Research,1995,32:143-171.
    [8] 施刚,袁锋,霍达,等. 钢框架梁柱节点转角理论模型和测量计算方法[J]. 工程力学,2012,29(2):52-60.
    [9] 李浩. 半刚性钢框架的抗震性能研究[D]. 西安:西安理工大学,2016.
    [10] 韩明岚,王慧,王燕,等. 钢框 架延 性耗 能节 点简 化模 型研 究[J]. 建筑科学与工程学报,2017,34(2):86-94.
    [11] 夏磊,张鹏鹏,王文达. 半刚性连接钢管混凝土框架动力特性的非线性有限元分析[J]. 工程抗震与加固改造,2013,35(1):16-22.
    [12] 洪敏,冯红卫,王凤,等. 基于多点位移控制的梁柱节点刚度对钢框架抗震 性能 的影 响[J]. 地震 工程 学报, 2014, 36(2):243-248.
    [13] 高蒙. 梁柱节点刚度对空间钢框架抗震性能的影响分析[D]. 呼和浩特:内蒙古工业大学,2018.
    [14] 时建华. 带悬臂梁段嵌入式加强型节点力学性能研究[D]. 青岛:青岛理工大学,2022.
    [15] Faella C, Piluso V, Rizzano G. Structural steel semirigid connections[M]. Boca Raton:CRC Press,1999.
    [16] Jin J, El-Tawil S. Seismic performance of steel frames with reduced beam section connections[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2004, 61(4):453-471.
    [17] 中华人民共和 国住 房和 城乡 建设 部. 钢结 构设 计标 准:GB 50017-2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2018.
    [18] AISC. Seismic provisions for structural steel buildings:AISC/ANSI 341-10[S]. Chicago:American Institute of Steel Construction, 2010.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-12-05
  • 网络出版日期:  2023-05-24
  • 刊出日期:  2023-03-25

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