【硕士】半刚接空间钢框架稳定与动力分析

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内容简介

　　【硕士】半刚接空间钢框架稳定与动力分析　　授予学位：硕士　　学位授予单位：兰州理工大学　　学位年度：2008　　 多高层钢框架结构作为一种重要的结构形式，在我国方兴未艾。结构的稳定设计是钢结构的一个重要内容，论文主要就不同的连接刚度对钢框架结构整体稳定和动力反应的影响进行研究。介绍了钢框架结构的发展简史、整体稳定分析的现状、存在的问题及结构稳定理论，重点阐述了结构稳定分析的有限单元法。　　 文中根据钢框架稳定设计中柱计算长度的概念，考虑半刚性连接弯矩一转角性能在整个受荷载范围内的非线性特性，利用ANSYS中的非线性弹簧单元对四角钢连接和顶底角钢连接以及腹板双角钢连接的弯矩一转角关系进行了非线性数值模拟。通过对半刚接空间钢框架失稳模拟分析，得出了考虑不同节点非线性转动的侧移钢框架柱计算长度系数，回归出了半刚接空间框架柱计算长度系数的简化公式，供工程设计参考。　　 文中利用有限元软件ANSYS分别建立了8个3层、和12层空间框架结构模型，梁与柱分别采用刚性连接、四角钢连接、顶底角钢连接和双腹板角钢连接的。对其进行了模态分析，得到每个结构的前3阶振型，比较了不同连接的钢框架自振周期的变化情况；按照抗震规范8度罕遇地震作用的要求，将Elcentro波、迁安波以及兰州波三个地面运动加速度分别输入到模型中，分析了连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响。同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析。　　 文中所得到的研究成果为进一步研究半刚性连接空间钢框架的工作性能进一步研究和采用上述三种梁柱连接型式的框架结构设计提供了参考。　　

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