【摘 要】
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该文在总结国内外对半刚性连接性能研究的基础上,采用目前国际上比较流行的大型通用有限元软件ANSYS,对不同跨度不同连接形式的轻钢结构半刚接门式刚架进行三维非线性有限元
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该文在总结国内外对半刚性连接性能研究的基础上,采用目前国际上比较流行的大型通用有限元软件ANSYS,对不同跨度不同连接形式的轻钢结构半刚接门式刚架进行三维非线性有限元分析,并与在相同荷载作用和相同梁柱截面情况下的刚接门式刚架进行比较分析.有限元模型共采用了板单元SHELL43、杠单元LINK8、块体元SOLID45、接触单元CONTACT52四种单元类型,综合考虑了材料非线性、几何非线性以及状态非线性的影响.有限元分析结果表明:外伸端板螺栓连接属于半刚性连接形式,表现出明显的半刚性特征.梁柱半刚性连接对门式刚架的内力和变形有较大影响,使梁跨中弯矩增大,梁端弯矩减小,跨中挠度也相应增大.按传统的梁柱刚性连接设计与实际情况不符.半刚接刚架节点刚度与端板厚度、加劲肋设置及梁柱特性等因素有关.当增加端板厚度或设置节点加劲肋时,刚架跨中弯矩减小,而梁端弯矩增加,跨中竖向位移也相应减小,表明节点刚度提高,节点半刚性对刚架内力和位移的影响减弱.该文推导了部分约束梁单元杆端弯矩及挠度的计算公式,并与铰接梁单元和固端梁单元进行比较分析.分析表明,部分约束情况梁的弯矩和挠度值介于固端梁与铰接梁两种情况之间.并分别对四种不同荷载和支座约束类型的半刚接刚架进行了内力分析,分析表明,半刚接刚架梁的跨中和梁端弯矩可以采用传统内力计算值乘以大于1.0和小于1.0的弯矩系数的方法表示.并通过工程实例对上述计算方法进行了验证,比较传统刚接刚架与半刚接刚架的设计差异.
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