导　　师： 王湛

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 顶底角钢连接在钢结构框架中得到了广泛的应用,欧洲与美国为了简化构造,在角钢上不设置加劲肋,而我国一般在连接处角钢上设置加劲肋,加劲角钢与无加劲角钢的受力性能相差较大,无论是静力特性、滞回特性与抗震性能,国内外研究较少,因此缺乏该类型连接的试验研究、计算方法与理论,而且目前存在的无加劲肋顶底角钢连接的初始刚度与强度的计算方法普遍偏差较大,同时顶底角钢连接在准静态与冲击荷载下极限承载力与极限位移也亟须分析与评估。针对以上存在的问题,本文的主要研究内容包括:(1)进行了8个不同构造的顶底角钢连接的静力单调加载试验,研究了加劲肋位置、连接的方向等因素对连接受力的影响,并与无加劲型进行了对比;开展了12个角钢T型连接件的静力拉伸试验,分析了高强螺栓预紧力、加劲肋与角钢长度等因素对角钢连接件的抗拉刚度与承载力的影响。(2)采用有限元数值模拟对静力加载试件进行了分析,对多种单元类型、计算方法进行对比,并分析与验证了试验中各连接部件的受力机理。建立了60个角钢T型件模型与30个顶底角钢连接模型,根据参数分析结果,提取了影响连接弯矩-转角特性的重要参数。建立了6个大尺寸顶底角钢连接节点与12个大尺寸角钢T型连接的有限元模型,总结了大尺寸角钢与螺栓的受力规律,提出大尺寸角钢的承载力计算方法与错排螺栓的分布规则。(3)基于试验与参数分析结果,明确了初始转动刚度与抗弯承载力的计算的力臂选取方法,提出了无加劲顶底角钢连接的初始转动刚度、连接承载力计算方法;提出了加劲顶底角钢的初始转动刚度、承载力的计算方法,并根据连接的受力特性提出了对应的设计方法与建议。(4)对4个不同构造的顶底角钢连接进行了循环加载试验,分析对比了连接破坏的开展模式、极

关 键 词： 钢框架 顶底角钢连接 半刚性连接 初始转动刚度 组件法 有限元分析

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