24083.火載荷作用下鋼框架梁柱連接行為的數(shù)值模擬與參數(shù)分析

1、山東建筑大學碩士學位論文題目火載荷作用下鋼框架梁一柱連接行為的數(shù)值模擬與參數(shù)分析國家自然科學基金(No11272189)山東省自然科學基金(NoZR2012EEM0091計：學位論文62頁表格7個插圖67幅評閱人：指導教師：學院院長：學位論文完成日期：一一一一一山東建筑大學碩士學位論文摘要梁柱節(jié)點作為鋼框架中一個重要的連接組成部分，在火災下對整個結構的受力性能發(fā)揮著至關重要的作用，節(jié)點一旦發(fā)生破壞可能會導致整個建筑物發(fā)生坍塌，造成不可估

2、量的損失，因此對梁柱節(jié)點在火災下抗火性能的研究是鋼結構抗火設計中最為關鍵的部分。目前鋼結構抗火的研究主要集中于對火災下鋼框架中單個構件進行分析，對于梁柱節(jié)點的研究相對較少，同時國內外設計規(guī)范對于高溫下梁柱連接抗火性能的規(guī)定或為空白或較粗略。本文通過有限元軟件ABAQUS主要對以下幾方面內容進行研究分析：(1)首先對常溫下節(jié)點靜力加載的試驗算例進行模擬計算，得出節(jié)點破壞形式及彎矩轉角曲線并與試驗結果進行比較，驗證有限元軟件ABAQUS可以

3、對常溫下梁柱節(jié)點的受力性能進行有效準確地模擬分析。(2)對常溫下外伸式端板連接、平齊式端板連接、內縮式端板連接三種梁柱節(jié)點的力學性能進行有限元的模擬分析，得到三種節(jié)點的彎矩轉角曲線，從而確定節(jié)點的初始抗彎剛度和抗彎極限承載力，為研究高溫下荷載比參數(shù)對梁柱節(jié)點抗火性能的影響提供參考依據(jù)?？紤]到在計算過程中由于涉及到幾何非線性、材料非線性及較為復雜的接觸非線性可能會對結果造成不收斂的情況，因此本文采用ABAQUS／Explicit處理器對節(jié)

4、點常溫及高溫下的受力性能進行顯示動態(tài)分析，同時需要避免慣性力對計算結果產生不利的影響。(3)對高溫下三種梁柱端板連接的抗火性能進行有限元模擬分析，并將計算得到的溫度位移曲線和節(jié)點破壞形態(tài)與試驗結果進行對比驗證，得到三種端板連接在恒載升溫條件下發(fā)生破壞的極限溫度，同時發(fā)現(xiàn)溫度轉角變化趨勢基本一致，在升溫初期階段，節(jié)點的轉角有小幅度的減小趨勢，說明在受火的初期階段梁柱節(jié)點由于熱膨脹的作用出現(xiàn)了反向撓度現(xiàn)象。(4)在以上三種端板連接模擬分析的