基于变形性能的含左右不等高梁异型节点钢框架设计方法研究

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文章以含左右不等高梁异型节点钢框架为对象,将框架的层间侧移作为设计时的功能需求(目标变形),研究了在某一特定的水平荷载作用(如风荷载)下以变形性能作为控制因素的节点设计方法。主要从以下几个方面进行探讨:(1)对左右不等高梁钢框架异型节点的变形性能进行理论分析,结合常用热轧工字钢表的18个试件推导出此类节点的受力及变形规律,并对2组(6件)缩尺比例为1:4的模型与本课题组试验结果作比较,获得了基于变形性能的设计控制因素比基于承载力的设计控制思路更为严格的结论,提出了含左右不等高梁异型节点钢框架基于变形性能(目标变形)的弹性设计思路;(2)在弹性设计的基础上,根据“弱梁”原则,考虑在梁端形成塑性铰,使整个结构变为“塑性流动机构”而发生破坏的极限状态来对框架进行基于变形性能的塑性设计;随后,对2组(6件)缩尺模型进行计算值与试验值的比较,并以18个常用尺寸的试件模型为例推导了层间侧移的塑性临界调整系数;(3)在弹性设计和塑性设计的基础上,推导了含左右不等高梁异型节点钢框架受P-△效应影响下的层间侧移(目标变形)的调整计算式,并以此进行框架的二阶设计,最后提出了在满足弹性设计、塑性设计及二阶分析的前提下偏于安全的构造设计建议。
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