【摘 要】
:
传统钢结构设计中通常假定梁柱连接节点为理想铰接或刚接,然而实际却往往与此不符。外伸端板连接由于其具备良好的耗能能力,构造简单,施工安装方便等,备受研究人员关注。该连接形式是一种典型的半刚性连接,其转动特性对框架整体响应有显著影响。并且我国《钢结构设计标准GB50017-2017》中明确指出,当采用半刚性连接时,应使用节点的弯矩-转角曲线计算结构内力及响应,各国规范中也都提出了类似要求,但众多的研究
论文部分内容阅读
传统钢结构设计中通常假定梁柱连接节点为理想铰接或刚接,然而实际却往往与此不符。外伸端板连接由于其具备良好的耗能能力,构造简单,施工安装方便等,备受研究人员关注。该连接形式是一种典型的半刚性连接,其转动特性对框架整体响应有显著影响。并且我国《钢结构设计标准GB50017-2017》中明确指出,当采用半刚性连接时,应使用节点的弯矩-转角曲线计算结构内力及响应,各国规范中也都提出了类似要求,但众多的研究结果及规范至今仍没有给出一套令人满意并方便工程人员使用的弯矩-转角曲线或相应的计算方法。因此,如何快速、准确地获取半刚性连接节点的力学性能并推广半刚性连接钢框架在实际工程中的应用是目前研究的重点。本文针对外伸端板节点进行研究,具体工作如下:(1)对一组平面内中柱与边柱外伸端板节点强轴方向力学性能进行了试验研究。中柱节点在反对称加载情况下与边柱节点相比,抗弯承载力基本一致,而转动刚度有较大差异,初始转动刚度下降了15%。随后用ABAQUS软件对节点进行了有限元分析,并与试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性及准确性。(2)基于Abaqus对外伸端板连接节点进行二次开发研究,参考相应规范并从实际工程的角度出发创建了9216个具有不同连接构造形式的外伸端板节点。研究发现,节点的弯矩-转角曲线与梁柱长短以及节点类型相关。对以往研究人员基于给定梁柱截面和端板连接构造提出的单一节点本构关系提出质疑。随后本文提出了一种改进的有限元模型,可有效解决柱长对节点转动特性带来的影响,并提升计算效率。(3)本文提出应综合考虑节点梁端弯矩-连接转角(Mep-θep)曲线与剪切弯矩-剪切转角(Mγ-θs)曲线,两者均不受梁柱长短和节点类型的影响,可代表节点各组成部分的固有物理属性,避免在工程使用中造成错误。最后本文自编了小程序,将获取的所有节点的力学特性汇总整理供设计人员查询使用。(4)对比分析了现有的几种考虑节点半刚性的钢框架建模方法,最终确定包含节点域剪切变形的改进梁单元在易用性及准确性方面具有突出优势。该方法无需改变传统结构设计中相交于中心点的线杆单元模型,并可引入节点数据库中的连接(Mep-θep)与剪切(Mγ-θs)转动特性,实现完整的半刚性框架结构计算。本文使用该改进的梁单元编制了半刚性钢框架结构分析程序,并对一五层三跨的平面钢框架进行分析,说明了节点库在结构计算中的应用方式及其对框架整体响应带来的影响。
其他文献
随着人们对建筑舒适度的要求逐渐提高,建筑供冷消耗的能源大幅增加,为实现建筑节能,基于绿色、低碳、环保、节能的用能原则且综合考虑多种能源利用的区域供冷技术脱颖而出。为了区域供冷系统能够更大限度地体现其优越性,科学合理地进行区域供冷规划具有重要意义。由于控制性详细规划对区域供冷规划有一定程度的影响,为了更具整体性和前瞻性,本文将研究控制性详细规划指导下的区域供冷规划方法。本文首先梳理了区域能源系统和能
行人重识别是指给定一个行人的图片,在多个不同的摄像头中检索到这个行人的其他图片,可以广泛应用于社会安防等领域。随着社会的发展,日常生活中的监控摄像头与监控数据越来越多,行人重识别任务受到了越来越多的关注。在深度学习时代,大量行人重识别工作借助卷积神经网络在有监督场景下实现了令人惊艳的重识别性能。然而,有监督行人重识别需要使用大量的行人标签用于训练,这显然不适用于具有海量监控数据的现实场景。无监督行
长期以来,中国是一个典型的城乡“二元结构”国家。围绕缩小城乡差异、解决城乡“二元结构”,我国政府和学术界高度重视并做出大量的研究和实践。党的十六大提出城乡统筹,十七大提出城乡一体化,十九大提出城乡融合,从统筹城乡发展,到城乡发展一体化,再到城乡融合发展,其本质上是一脉相承的,根本目的是构建新型城乡关系,破除城乡二元体制障碍,使农村居民和城市居民享有平等的权力、均等化的公共服务、同质化的生活条件。然
室内饰品摆放是指从饰品数据库中挑选出合适的饰品并且将其以正确的姿态,大小摆放到三维场景中。目前,室内饰品的挑选,摆放等一系列工作都是由用户手动完成,但是用户从海量的饰品数据中挑选出适合特定三维场景的饰品,是非常耗费时间和精力的事情。再且,由于饰品数据的初始姿态和大小并不确定,放置到三维空间后并不一定契合当前的三维空间,需要用户手动调整,这进一步增加了室内饰品摆放的繁杂程度。另外摆放过程纯粹由手工控
基于眼睛状态识别的疲劳检测系统可以识别驾驶员的疲劳状态,并在其疲劳时进行提醒或者干预,能够减少因驾驶员疲劳驾驶车辆而引发的交通事故,有效保护驾驶员与行人。该系统的核心在于高精度、强鲁棒性的眼睛状态识别算法的设计与实现。当前影响眼睛状态识别算法精度与鲁棒性的因素主要是复杂多变的驾驶场景以及有限的眼睛状态数据集。因此,本文一方面从提高眼睛状态识别算法的场景适应能力入手,提出融合视觉基元属性的眼睛状态识
3D打印技术作为一项具有颠覆性和创造性的新兴技术,有望为食品产业的智能化和数字化提供新技术和新途径。目前相关研究仍处于初级阶段,主要集中于对墨水打印性能的优化以及材料外观的塑形。极少利用3D打印尤其是同轴3D打印的结构定制和调控能力进行食品功能材料的开发,这极大地限制了食品3D打印的发展。纤维素是广泛存在于食物及膳食纤维中的生物质,其纳米纤维因来源广泛、安全无毒、生物相容性好、可降解、强度高并具有
能源是人类社会发展的基础,社会的能源需求也与日俱增,开发绿色清洁的太阳能等可再生能源,成为了当下研究的热点问题。但是太阳能的利用方面存在一定的局限性,如能量供给与需求的时间不匹配,提高太阳能的利用率显得尤为重要。相变储热技术可以有效解决太阳能能量密度低、能量分布不均以及间歇性等问题,实现了太阳能的有效储存与利用。本文利用相变材料(PCM)与电控相变技术相结合,实现了相变储热技术在太阳能热泵热水系统
传统视频压缩编码技术建立在奈奎斯特采样定理基础上,先对信号进行高速采样,然后通过复杂编码压缩技术去除冗余信息。这种视频编码方法计算复杂度极高,很难适用编码端传感器资源受限、数据测量代价昂贵等应用场合。压缩感知技术通过开发信号的稀疏特性,突破了奈奎斯特采样定理的限制,实现了信号采样与压缩过程的合并,大大节省了采样资源成本。基于迭代优化的传统视频压缩感知重构算法虽然支持理论完备,但时间复杂度较高,难以
聚碳酸酯/聚丙烯(PC/PP)共混体系因PC和PP间的溶解度参数相差较大、极性具有明显差异,导致其发生明显的相分离现象,是一种典型的热力学不相容体系。因此,设计合成新型的增容剂,降低PC和PP两相间的界面张力,提高PC和PP间的相容性,是制备价廉且性能优良的PC/PP共混物的技术关键,不仅具有科学研究价值,而且具有重大的工业应用价值。目前用于PC/PP共混体系的增容剂主要有接枝型共聚物和嵌段型共聚
电力系统的正常运行对保障国民经济发展、人民安居乐业以及社会的和谐稳定起到重要作用。变电设备在运行过程中,由于外部自然环境以及绝缘子长期使用老化等原因,变电设备绝缘子容易产生绝缘外套裂纹缺陷。上述缺陷如不能被及时发现并处理,将可能导致变电设备损坏、爆炸、保护跳闸,进而引发供电区域大面积停电、系统解列等严重事故。因此,对变电设备绝缘子进行定期巡视及时发现并消除绝缘子裂纹缺陷对变电设备安全稳定运行起到非