钢框架半刚性连接与分析论文
浅析半刚性连接对钢框架稳定性的影响
浅析半刚性连接对钢框架稳定性的影响摘要：简要介绍几种典型半刚性连接方式，给出相应的弯矩—转角曲线，分析半刚性连接的受力和变形特性，总结半刚性连接对钢框架稳定性的影响因素。
关键词：半刚性连接、弯矩—转角、稳定、刚度在现行钢结构的分析和设计中，为了简化计算，通常将钢框架梁柱节点简化为理想铰接或完全刚接。
事实上，钢框架梁柱之间的连接既非完全刚性，也非理想铰接，在荷载作用下连接通常表现出一定的柔性，因此连接就本质而言应属于半刚性。
考虑设计的简单和便捷，如果荷载作用下，连接的变形可以忽略时，则把连接简化为完全刚接，不会对框架的真实受力和变形带来较大的误差；同理，当连接的抗弯能力可以忽略，采用理想铰接模型则比较合理。
但当连接的刚度处于完全刚接和理想铰接之间时，就应采用能够明确计入连接柔性影响的更为实际的分析方法[1]。
连接的半刚性不仅改变钢框架梁-柱之间的弯矩分布，而且还会增加结构的水平位移，对结构的总体强度和稳定性造成较大的影响，因此对半刚性连接的特性需做深入的研究，以便在钢框架设计中按照实际的半刚性连接来考虑。
1 半刚性连接类型见下图[2]（1）顶底角钢连接(2)双腹板顶底角钢连接(3)双/单腹板角钢连接(4)短T型钢连接(5)外伸端板连接(6)平齐端板连接矮端板连接图一半刚性连接类型2 半刚性连接的受力性能及特性2.1 半刚性连接的受力性能以单跨梁作为分析对象分析半刚性链接的受力性能。
在均布荷载q的作用下，梁两端的连接分别是刚接、铰接和半刚性连接，梁的跨度为L。
按照结构力学的方法，刚接时梁端弯矩为qL2/12，跨中弯矩为qL2/24，跨中最大挠度为qL4/384EI；铰接时梁两端弯矩为0，跨中弯矩为qL2/8，跨中最大挠度为5qL4/384EI；半刚性连接时，梁两端弯矩为0＜M端＜qL2/12，跨中弯矩为qL2/24＜M中＜qL2/8，最大挠度为qL4/384EI＜fmax＜5qL4/384EI；也就是梁端弯矩、跨中弯矩及最大挠度的大小取决于半刚性连接的刚度。
半刚性连接钢框架稳定性分析
半刚性连接钢框架稳定性分析【摘要】伴随越来越多的高层建筑开始兴建，半刚性钢框架结构被广泛应用，针对该结构的分析研究也取得了一定的成果，实践研究证明半刚性连接的钢结构抗震性能相对较好，非常适合在工程建设中推广。
本文首先对半刚性连接做综合阐述，接着分析半刚性连接钢框架结构的内力，最后论证分析半刚性连接钢框架结构的稳定性，力争从合理设计角度与结构应用状态相融合方面提出一些策略建议，以期为相关领域的研究提供有价值的参考。
【关键词】半刚性连接；钢框架；稳定性引言随着建筑事业的不断发展，钢结构框架被广泛应用，钢框架结构强度较高，韧性很好，且重量也轻，其中连接梁、柱节点的连接主要类型为铰接、刚接，一般来看，连接转动接近理想刚接80%即视为刚接，当梁柱轴线夹角受力接近理想铰接90%即视为铰接，当然在实际操作中，绝大部分的连接节点基本在刚接与铰接之间，这就是我们研究的半刚性连接。
半刚性连接集合了理想刚接与理想铰接的特点，半刚性连接钢框架结构的稳定性会更高一些。
1994年美国加州出现大地震，次年日本阪神出现大地震，当时数千栋大楼倒塌，经过调查发现，采用焊接节点的建筑受损程度很重，梁柱螺栓连接的半刚性框架结构的建筑受损较轻，可见半刚性连接的钢框架结构动力荷载性能是强大的。
一、半刚性连接概述上个世纪30年代，建筑领域对半刚性连接钢框架进行的研究探索，40年后，随着高强螺栓的普及应用，半刚性连接被广泛接受。
目前西方一些发达国家允许设计单位考虑连接特性，即对刚接、铰接、半刚性连接做以选择，我国对梁柱节点的连接研究相对较晚，近年来对于半刚性连接认可度较高，使用程度也逐渐加深。
理想刚接与理想铰接二者之间的半刚性连接是目前钢框架结构应用的主要连接方式，半刚性的连接综合了刚接与铰接的特点，受外力作用表现韧性更好，有效承受一定的弯矩，相应出现转角，半刚性连接钢框架结构不能被简单理解为理想刚接或理想铰接，它是通过高强螺栓将梁与柱连接在一起，目前建筑中常见的连接类型主要有顶底角钢连接、外伸端板连接、短T型钢连接、双腹板角钢连接等。
钢框架梁柱弱轴半刚性连接性能研究
钢框架梁柱弱轴半刚性连接性能研究钢框架梁柱弱轴半刚性连接性能研究摘要：随着建筑结构的不断发展，钢结构在建筑领域中扮演着越来越重要的角色。
在钢结构中，连接是起到关键作用的构件之一，而连接的性能直接影响到整个结构的安全稳定性。
本文旨在对钢框架梁柱弱轴半刚性连接的性能进行研究，通过探讨连接构件的设计、材料选择和施工质量等方面，提高连接的性能。
1. 引言钢结构连接是将独立的构件以一定方式连接在一起，形成一个稳定的整体结构。
而在大多数钢结构中，连接处是最脆弱的部分，容易出现断裂和屈服等破坏。
因此，钢结构连接的性能研究至关重要。
2. 弱轴半刚性连接概述弱轴半刚性连接是一种常用的连接方式，在大跨度钢框架结构中得到广泛应用。
该连接方式的特点是在弯矩作用下，连接构件表现出较高的刚度，而在剪力作用下，连接构件则表现出较低的刚度。
3. 连接构件的设计连接构件的设计是保证连接性能的关键。
首先，选择适当的连接形式，如焊接、螺栓连接等。
其次，连接构件的截面尺寸和材料强度要能满足设计要求，并通过合理的弯曲刚度和扭转刚度来提高连接的变形能力。
4. 材料选择连接构件的材料选择直接影响连接的性能和稳定性。
材料的强度、韧性和抗疲劳性是衡量连接材料性能的重要指标。
同时，应考虑材料的可焊接性和耐蚀性等指标，在选择时综合考虑。
5. 施工质量控制连接在施工过程中需要严格控制施工质量，以确保连接的性能。
焊缝的质量是连接性能关键因素之一，应符合相关焊接规范和标准要求。
螺栓连接中，应严格控制螺栓的拧紧力矩，以确保连接构件间的紧固程度。
6. 弱轴半刚性连接的性能研究方法弱轴半刚性连接的性能研究可以通过理论计算和试验验证相结合的方式进行。
理论计算可以根据连接的力学模型，预测连接的耗能能力和变形能力。
试验验证可以通过更真实地模拟实际工况，验证连接的性能。
7. 结论钢框架梁柱弱轴半刚性连接作为一种常用的连接方式，对结构的安全性和稳定性至关重要。
本文通过对连接构件的设计、材料选择和施工质量控制等方面的研究，旨在提高连接的性能和稳定性。
半刚性连接研究
半刚性连接研究【摘要】目前，关于半刚性节点的理论研究落后于工程实践，急待形成设计的理论体系，特别是需要建立弯矩和转角的本构方程用于工程设计。
结合国内其他单位的研究成果，对传统刚接刚架计算弯矩值用乘以弯矩系数的方法进行修正，得到半刚接刚架弯矩值，可应用于工程设计。
分析结果表明，随着刚度比增大，节点约束程度减弱，刚架横梁跨中弯矩增大，梁端弯矩减小，节点半刚性对刚架受力性能有明显影响，在刚架分析和设计中应加以考虑。
本文综合的对半刚性节点的内力分析、半刚接框架柱的稳定分析方法以及半刚性连接框架的变形特点进行了研究。
【关键词】半刚性节点；内力分析；变形特点；稳定性1.半刚性节点研究的意义在工程应用上，半刚性节点对抗震设计是很有利的。
在经济方面，层数不超过10-15层的框架中，依靠梁柱组成的刚架体系来提供对水平力的抵抗是经济的。
不论竖向荷载作用下是否承受弯矩，连接做成半刚性足够。
故对半刚性节点的研究有很高的经济价值。
目前对半刚性节点的研究主要有对节点本身性能的研究和节点对结构的影响两类。
2.半刚性节点试验研究2.1试验概况首先做了试件的静力试验，来确定半刚性连接在静力荷载作用下的破坏形态、M-θ关系、初始刚度、极限承载能力等，以便为后续的周期荷载试验确定或修改构件尺寸、加载模式和数据采集方法等提供依据。
其次采用不同尺寸的构件试验，在构件的梁端按梯次逐渐施加循环反复荷载，通过用荷载和位移控制来测量连接的转角、梁端位移，顶底角钢、腹板角钢、螺栓、梁翼缘、柱翼缘的微应变。
2.2结果分析2.2.1破坏形式在小幅值周期荷载作用下，试件基木上都能保持良好的弹性状态，卸载后基本上没有残余变形，随着荷载幅值的加大或周期数的增多，连接的弹性性质越来越不明显，卸载后基木上不能回到原来的位置，塑性变形增大。
其破坏的模式主要有：螺栓滑移、转角过大以及顶底角钢扭转破坏。
部分试件出现的螺栓滑移现象，则可以通过刚度变化印证。
大部分试件都是由于梁的转角过大达到限值而破坏。
半刚性连接刚框架力学模型分析
半刚性连接刚框架力学模型分析摘要：众所周知，节点的刚度影响着钢框架的结构性能。
要准确的确定节点的刚度值需要对节点采用复杂的数值模拟方法(如有限元)。
本文的主要目的是提出一个力学模型以分析节点刚度对框架性质的影响。
力学模型是基于用三个弹簧和一个不产生变形的节点模拟来描述相关节点和单元之间的平动位移和转动位移。
由此模型可以得到梁构件的刚度矩阵和受弯时的荷载向量。
本文举例说明了这种方法的简洁性和实用性。
关键词：刚接；半刚接；连接；计算模型；框架；塑性铰1.引言传统的钢结构分析和设计过程中，框架连接通常简化铰接或者刚接的。
理想的铰接意味着梁柱之间不传递弯矩，理想的刚接意味着连接该节点的构件之间不发生相互转动[1,2]。
但是，这两种情况是实际通常所用的大多数部分传递弯矩的连接的极端形式。
为评估框架的实际性能，有必要考虑连接柔度对框架性能的影响。
连接的柔度取决于紧固件的变形，连接的类型，它们的位置和连接构件的局部变形[7-9]。
连接细部构造涉及结构不同构件间的连接，因此，连接细部构造的任何改变都可能导致连接性质的明显变化[10-12]。
一些研究者如Kishi和Chen[9]收集了现有的实验结果并建立了钢结构连接的数据库，不但能提供给用户实验数据还能给出一些预测性的方程。
但是并不所有的结构工程师都可以接触到这些实验结果，并且当框架分析中连接的细部构造与现有的实验有明显的不同时，通过数据库得到的连接性质并不能正确的反映实际的连接。
De Lima[13]等人利用神经网络的概念来确定梁柱连接节点刚度的初始刚度。
但是这种方法使用范围有限，故作者并没有用实验数据对该方法的正确性加以验证。
Lopez[14]等人分析单层网格时基于数值模拟和实验结果建立了一种模型，该模型考虑了节点的刚度。
Del Savio等人也建立了半刚性连接节点的一种参数化的模型用来分析空腹梁。
梁柱连接实验结果[1,7,8,10_13,16]表明，在所有连接形式中，弯矩—转角关系都是呈非线性的并且随着连接刚度的变化而变化，两者的关系可用以下公式[17,18]表示：θ(1) =kMα由于有大量的参数影响连接的性质，故准确的模拟连接的性质就变得困难起来。
半刚性连接钢框架结构体系优化设计论文
半刚性连接钢框架结构体系优化设计论文半刚性连接钢框架结构体系优化设计研究【摘要】在钢框架设计中，梁柱节点的连接通常需要设计人员在进行具体设计前凭借自己以往的设计经验进行设定，这样设计的弊端在于连接形式的差异对框架结构造成的影响也存在差异性，由此导致框架的整体性能分析就存在不足。
为促进框架结构体系优化设计在实际的工程应用能够发挥其价值，因此在考虑框架整体体系的基础上，对半刚性连接钢框架结构体系优化设计方法的设计思路进行了深入分析，并对主动半刚性连接设计方法的作用进行了细致的探讨和阐述，希望能给同行提供一些参考。
在进行钢框架设计的过程中，通常会假设梁柱连接为完全的钢接或铰接。
但是在钢框架的实际施工中，往往发现钢实际的框架连接效果仅能在两个连接状态之间，在实践中梁柱节点既能够传递弯矩，在梁柱间又会出现一个相对的转角，达不到完全的刚性连接和铰接连接标准，因此将这种实际的刚连接状态称为半刚性连接。
在以往进行钢结构框架设计过程中，钢框架的初始结构体系会被预先进行固定，这样的设计模式没有对半刚性连接的差异对其所造成的框架结构力学性能影响的差异进行考虑，如果固定了框架结构体系的基础上再进行结构设计的工作，那么就难以结构的性能进行整体性的把握，最终的设计结构会存在一定的缺陷。
如今进行工程结构优化的发展已经逐渐成熟，传统的设计模式会因为实际应用中的缺陷被替代，本文结合实际，提出了有效的框架结构设计方法，能对结构优化设计起到的进步有推动作用。
二、主动半刚性连接设计1、主动半刚性连接设计的概念在进行钢结构连接设计时，常将框架的梁柱节点的连接假定成较为理想化的铰接和刚接，标准是当转动的约束只要达到理想化完全刚接的80%，那么可以将之视为刚接；而如果梁柱轴线夹角的变动幅度可以达到理想化完全铰接的90%，那么可以将之视为铰接。
因此，相对而言钢框架的半刚性连接设计就有其自身的特点，但在以往进行钢框架结构设计时，往往没有考虑到：如果钢结构的连接形式存在差异，那么半刚性本构模型就会相应的表现出差异特征，并且对框架结构造成的影响也存在差别。
中美对半刚性钢框架连接的对比研究
中美对半刚性钢框架连接的对比研究摘要院钢结构连接分为三类：刚性连接、铰接连接、半刚性连接。
其中半刚性连接可以缩短建设工期，降低管理成本，产生良好的经济效益，故对半刚性连接的研究意义重大。
作为国际上一种通用规范，涉外工程中通常有应用美国钢结构设计规范的要求。
文章针对半刚性钢框架连接中的外伸端板钢框架连接的设计方法，将两国规范进行比较，得出一些有益于工程的结论，为我国修订钢结构设计规范提供参考。
Abstract: The connections can be divided into three categories: rigid connections, hinge connections and semi-rigid connections. Thesemi-rigid connections can shorten the construction period, reduce management costs, and produce good economic benefits. So it is significantto research the semi-rigid connections. As a common international code, American steel structure design code is usually required to be used ininternational projects tenders. In this thesis, extend end plate connections in the semi-rigid steel frame connections are researched to obtainsome conclusions beneficial to projects, which can provide references for the revision of the steel structures design code.关键词院中美规范；钢结构；连接；半刚性；对比研究Key words: Chinese and American codes；steel structures；connections；semi-rigid；comparative study中图分类号院TU391 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）21-0145-021 铰接尧刚接和半刚性连接的受力性能梁柱连接对钢框架结构整个的受力与安全具有非常大的影响。
半刚性连接研究
半刚性连接研究【摘要】目前，关于半刚性节点的理论研究落后于工程实践，急待形成设计的理论体系，特别是需要建立弯矩和转角的本构方程用于工程设计。
结合国内其他单位的研究成果，对传统刚接刚架计算弯矩值用乘以弯矩系数的方法进行修正，得到半刚接刚架弯矩值，可应用于工程设计。
分析结果表明，随着刚度比增大，节点约束程度减弱，刚架横梁跨中弯矩增大，梁端弯矩减小，节点半刚性对刚架受力性能有明显影响，在刚架分析和设计中应加以考虑。
本文综合的对半刚性节点的内力分析、半刚接框架柱的稳定分析方法以及半刚性连接框架的变形特点进行了研究。
【关键词】半刚性节点；内力分析；变形特点；稳定性1.半刚性节点研究的意义在工程应用上，半刚性节点对抗震设计是很有利的。
在经济方面，层数不超过10-15层的框架中，依靠梁柱组成的刚架体系来提供对水平力的抵抗是经济的。
不论竖向荷载作用下是否承受弯矩，连接做成半刚性足够。
故对半刚性节点的研究有很高的经济价值。
目前对半刚性节点的研究主要有对节点本身性能的研究和节点对结构的影响两类。
2.半刚性节点试验研究2.1试验概况首先做了试件的静力试验，来确定半刚性连接在静力荷载作用下的破坏形态、M-θ关系、初始刚度、极限承载能力等，以便为后续的周期荷载试验确定或修改构件尺寸、加载模式和数据采集方法等提供依据。
其次采用不同尺寸的构件试验，在构件的梁端按梯次逐渐施加循环反复荷载，通过用荷载和位移控制来测量连接的转角、梁端位移，顶底角钢、腹板角钢、螺栓、梁翼缘、柱翼缘的微应变。
2.2结果分析2.2.1破坏形式在小幅值周期荷载作用下，试件基木上都能保持良好的弹性状态，卸载后基本上没有残余变形，随着荷载幅值的加大或周期数的增多，连接的弹性性质越来越不明显，卸载后基木上不能回到原来的位置，塑性变形增大。
其破坏的模式主要有：螺栓滑移、转角过大以及顶底角钢扭转破坏。
部分试件出现的螺栓滑移现象，则可以通过刚度变化印证。
大部分试件都是由于梁的转角过大达到限值而破坏。
钢框架梁柱半刚性连接性能研究（土木结构工程专业优秀论文）
出于半剐性连接的初始剐度主要与连接件的抗弯刚度、板厚以及螺栓的分稀位置有关，本文以有柱加劲肋，端扳厚度为２０ｍｍ，排列四排螺栓，并且第ｌ排螺栓与第２｛｛｜＝螺栓、第３排螺栓‘ｉ第４排螺栓Ｉ’ＨＪ距为１２０ｍｍ分和的外伸端板螺栓连接为基本模型，然后分别去掉托加劲肋、增加端极厚度以及改变螺栓分布进行计算。
为了区别这些模型，简单称为：ａ无加劲肋：ｂ有加劲肋、端板厚度２０ｍｍ；ｃ端板厚度２５ｍｍ：ｄ四排螺栓、问距１００ｍｍ；ｅ五排螺栓：ｆ三排螺栓。
部分有限元模型如图３－６。
（ａ）无加劲肋（ｂ）有加劲肋（ｃ）螺栓详图图３－６部分有限元模型３．３２有限元模型计算分析３．３．２．１有无柱加劲肋的外伸端板连接的分析对有柱加劲肋和无柱加劲肋的外伸端板连接分别进行有限元计算。
首先，分析连接节点各个组件的应力变化。
全部荷载分两个荷载步分别施加，第一步施加约束荷载和螺栓预紧力，第二步施扭ｌ竖向位移荷载。
第一个荷载步施加完成后，部分汁算模型的应力分缔如图３－７所示。
ｌ枣ｌ（ａ）Ｏ所示为柱右侧翼缘相对应端板部分，阁（ｂ）为端板，两者的应力分布大致相同，都是螺栓孔周围２～３ｍｍ直径范围内有应力，且越靠近孔应力越大，越远离孔应力越小。
图（ｃ）为螺栓的应力分靠。
螺栓杆的应力分确ｊ是Ｉｈ杆的中问ｌ≈两端逐渐增大，螺栓杆与螺栓帽连接处最大。
螺栓帽的分却～方面是出圆心处逐渐向外递减，另一方面是由靠２９——（ａ）柱右冀缘（ｂ）端板（ｃ）螺栓（ｄ）柱腹板和粱腹板（ｅ）梁上下翼缘图３－７第ｌ荷载步作用下的应力分布云图（ａ）无加劲肋（ｂ）有加劲肋图３－８螺栓的应力分布云图３０——加劲肋柱翼缘的应力增加快慢不同，程度不同，图３－９为柱右侧翼缘的最后应力分布云图。
有无加劲肋粱端板的应力变化过程大致栩同，应力从第１排、第２排螺栓孔附近丌始增长，逐渐扩张到第ｌ排、第２排螺栓的中州部位，随后第３排、第４排巾ｌ－白Ｊ丌始出现应力增长，范ｃｌ；ｌ逐渐扩人。
钢结构半刚性连接及框架非完全相似误差分析方法的
2023-11-06CATALOGUE目录•钢结构半刚性连接概述•钢结构框架非完全相似概述•半刚性连接对钢结构框架性能的影响•非完全相似误差分析方法•误差分析在半刚性连接钢结构框架中的应用•研究展望与挑战01钢结构半刚性连接概述具有一定的变形能力相对于刚性连接，半刚性连接具有一定的变形能力，能够在一定程度上吸收地震能量。
对连接部位的要求较低相对于刚性连接，半刚性连接对连接部位的制作精度和施工要求较低。
具有一定的刚度相对于纯柔性连接，半刚性连接具有一定的刚度，能够承受一定的弯矩和剪力。
通过螺栓将两个钢板连接在一起，具有施工方便、耐疲劳等优点。
螺栓连接通过焊接将两个钢板连接在一起，具有制作简单、强度高等优点。
焊接连接通过铆钉将两个钢板连接在一起，具有承载力高、耐疲劳等优点。
铆钉连接半刚性连接在桥梁工程中得到了广泛应用，如钢桥的拼接、钢箱梁的连接等。
桥梁工程建筑工程机械制造在建筑工程中，半刚性连接被广泛应用于钢结构的拼接、钢柱的连接等。
在机械制造领域，半刚性连接被用于各种钢结构的拼接、传动轴的连接等。
03020102钢结构框架非完全相似概述非完全相似是指两个或多个结构或构件在几何、物理、力学等方面的特征不完全相同，呈现出差异性。
这种不完全相似可能是由于制造、安装、使用过程中的各种因素导致的，如材料差异、制造误差、应力分布不均等。
非完全相似的定义按照产生原因的不同，非完全相似可以分为以下几类确定性非完全相似：由于结构或构件的几何、物理、力学等方面的特征存在确定性差异导致的非完全相似。
随机非完全相似：由于随机因素导致的非完全相似，如制造误差、安装误差等。
渐变非完全相似：由于结构或构件在使用过程中受到环境因素（如温度、湿度）的影响而逐渐产生的非完全相似。
面。
变形增大等。
结构安全性产生影响。
03半刚性连接对钢结构框架性能的影响03风载和地震作用下的性能在风载或地震作用下，半刚性连接的钢结构框架可能会因为节点刚度的变化而影响其性能。
浅谈半刚性与钢框架结构对接技术
不安全或偏于保守的。 因为在实 际工程中。 的刚性 连接 这是 所谓 具有一定的柔度－ 而所谓 的理想铰接也是具有一定刚度 。 因此， 把
转 动 刚度 介 于 二者 之 间 的连 接 。 为 半 刚性 连 接 。 称
刚 接 连 接 制 作和 施 工 处 理 很 复 杂 而 半 刚 性 节 点连 接 则 相
刚性 连 接 是 有 限 的转 动 刚 度 。在承 受 弯矩 的 同时 会 产 生 相 应 的 转 角 ， 内力 分 析 时 必 须确 定连 接 的 弯矩 转 角 特 性 。 在 以便 考 虑 变 形 的影 响 ” 有 给 出关 系 的 具 体 数值 ． 需要 试 验 确 定 。 由此 可 ． 没 而 以看 出我 国规 范仅 给 出 了定 性 规 定 ． 算 分 析 方 法 上 没 有 给 出 计 明确 的指 示 ， 于 半 刚性 连 接 已经 在 我 国工 程 中应 用 ． 以 对 其 鉴 所
定 ， 许 应 力 设 计 （ Ｓ ） 范 （ＩＣ ９ ９ 列 出三 种 类 型 的 连 接 ： 容 Ａ Ｄ规 ＡＳ １８ ）
铰接假定 中， 梁与柱之间没有弯矩传递， 仅传递剪力。 梁和柱之间
的转 动 是 相互 独 立 的 。在 理 想 刚性 连 接 假 定 中， 邻 梁 柱之 间不 相
① 类 型 ｌ 刚 性连 接 ， 定梁 和 柱 的 连 接 有足 够 的转 动 刚度 ． 或 假 能
对 大 体 积混 凝 土 的养 护 ， 根 据温 控 措 施 的 要 求进 行 ， 混 应 使 凝 土 的 内外 温 差 、 降温 速 率 满 足温 控 指 标 的要 求 。 保温 养 护 的持 续 时 间 ， 根 据温 度 应 力 加 以控 制 、 定 ， 不 得少 于 １ｄ 保 温 应 确 且 ５， 覆盖 的拆 除 应分 层 逐 步进 行 。 保温 过 程 中， 保持 混 凝 土 表面 的 应 湿 润 。在 大 体积 混 凝 土 的养 护 过程 中 ， 得采 取 强制 、 均 匀 的 不 不 降温 措 施 。 大体 积 混凝 土 拆 模 后 ， 及 时 采 取预 防 寒 潮 袭击 、 应 突 然 降温 和 剧 烈干 燥 等 措施 。
半刚接钢框架的抗震性能研究及工程应用3篇
半刚接钢框架的抗震性能研究及工程应用3篇半刚接钢框架的抗震性能研究及工程应用1半刚接钢框架的抗震性能研究及工程应用随着城市化进程的加快和人口的增加，建筑物的质量和稳定性越来越受到人们的关注。
特别是在地震频发的我国，建筑物的抗震能力显得尤为重要。
钢结构作为一种优异的建筑结构体系，其抗震性能也一直是工程设计的重点研究方向。
近年来，半刚接钢框架在结构设计中得到了广泛应用，并在抗震性方面取得了不俗的成绩。
半刚接钢框架是一种采用双悬臂刚构件与悬链式构件组成的钢结构框架体系，其基本特点是两个排布在相互垂直方向的双悬臂刚构件组成了一个节点，而悬链式构件则连接双悬臂刚构件和其他柱件。
这种结构体系具有节点刚度在纵向和横向变化合理、双向刚度均匀等特点，其抗震性能也比传统结构得到了一定程度的提高。
在半刚接钢框架设计中，对于节点的设置和构件的选择是关键。
在节点设置方面，随着节点的减少，刚度将会逐渐降低，从而影响结构的抗震性能。
因此，在节点设置时必须按照设计要求和受力情况进行科学合理的设置，避免节点刚度过低而影响结构的稳定性。
对于构件的选择，应根据加工工艺和力学性能来进行科学合理的选择，尽量使得结构的刚度和强度均匀分布，从而提高结构的整体抗震性能。
在半刚接钢框架的工程应用中，抗震性能的研究被广泛关注。
以一幢高层建筑为例，该建筑采用了半刚接钢框架结构，且经过了抗震计算和模拟分析。
研究表明，该建筑的抗震性能得到了显著提高，并且结构的自重、地震作用下的变形和应力均处于合理范围内。
此外，在固定结构刚度和初刚性时，采取较大的节点间距和增加支撑位置可进一步提高结构的抗震性能。
总之，半刚接钢框架作为一种新型的结构体系，在抗震性能方面具有很大的优势。
随着工程技术的不断提高和应用经验的积累，半刚接钢框架结构将会进一步得到优化和应用，从而更好地应对地震等自然灾害的挑战半刚接钢框架作为一种结构体系，其具有合理的节点刚度和双向均匀的刚度分布，为其提供了较好的抗震性能。
半刚性连接对钢框架受力性能的影响
半刚性连接对钢框架受力性能的影响【摘要】采用有限元软件ANSYS对两层和三层的两个单跨钢框架模型分别进行静力、特征值屈曲和模态分析，研究节点半刚性连接钢框架在外荷载作用下的性能，通过与相应的刚性连接钢框架比较，得出半刚性连接对结构内力、位移、稳定性和周期产生的影响。
最后，为使结构设计更合理并与结构实际状态更相符而提出了一些结论和建议。
【关键词】半刚性连接；半刚性钢框架；内力；位移；稳定；周期Effect of Semi-rigid Connection on Performance of Steel FrameFENG Dong-hai ZHU Lian-jun（Design and Research Institute of Zhengzhou Transit，China Railway Engineering Design and Consultant Group Co.，Ltd.，Zhengzhou Henan，450000）【Abstract】With the finite element analysis software of“ANSYS”，one-bay two-floor and three-floor steel frames with semi-rigid connections were analyzed by static analysis，eigen buckling annalysis and modal analysis.The behaviors of internal forces，displacement，stability and period with different rotational stiffness of semi-rigid steel frame were discussed. By comparison with the behaviors of relevant rigid steel frame，the influence of semi-rigid connection on those above-mentioned behaviors was founded. Finally，some conclusion and suggestion is recommended to make the structure design more reasonable and agree with actual appearance of the structure.【Key words】Semi-rigid connection；Semi-rigid steel frame；Internal forces；Displacement；Stability；Period梁、柱连接是钢框架中不可缺少的部分，连接性能直接影响框架结构在荷载作用下的整体行为。
半刚性连接钢框架在工业建筑的应用探讨
半刚性连接钢框架在工业建筑的应用探讨通常来说，工业建筑实际结构设计过程中，一般利用假定的方法，认为钢梁与钢柱实际连接过程中，始终保持完全刚接，又或者保持理想铰接状态。
然而，这种假设忽略了现实情况，容易造成设计方面的问题。
如果是完全刚性状态下，钢梁与钢柱之间较为固定，一旦出现框架变形现象，不会出现明显的转动，这显然与实际情况不符。
理想铰接状态下，钢梁与钢柱间尽管可以发生转动，但是二者在力学传统方面受到影响，弯矩难以进行有效传递。
由此可见，只有半刚性结构才真正符合现实，因而工业建筑结构设计应出于半刚性连接加以考虑。
一.各国关于工业建筑建设中半刚性连接方面规定目前来说，欧美等国家经过长期实践探索，已经逐渐认可半刚性连接，并通过相关规范对半刚性连接进行明确规定[1]。
在1992年制定的EC3规范中，明确规定半刚性框架结构，与刚性连接、柔性连接共同组成了基本的框架结构类型。
在1986年-1989年期间，美国AISC经过研究最终规定，钢框架设计阶段，不仅应考虑到钢结构实际类型，还应充分考虑到连接形式。
按照规范规定，最终确定钢框架连接形式主要包括以下三种：第一种，刚性连接形式。
所谓刚性连接是指在实际设计过程中，梁结构与柱结构之间由于保持较大刚度，因而相交构件不会产生较大位移。
第二种，简支连接形式。
通常在假定设计中，这种连接形式在力学传递方面仅仅进行垂直剪力的传递，而不进行弯矩的传递。
第三种，半刚性连接形式。
在力学传递过程中，这种方式既可以进行垂直剪力的传递，同时又可进行弯矩传递。
相对而言，半刚性连接更加符合工业建筑设计建设实际，因而工业建筑实际建设过程中，应切实考虑半刚性连接设计。
二.半刚性连接钢框架在工业建筑中的实际运用（一）半刚性连接模型通常来说，在结构设计的过程中，还应注重模型方面的确定。
按照连接形式划分，半刚性连接又包括多种形式，例如顶底角钢连接形式、矮端板连接形式、双腹板连接形式以及单腹板连接形式等。
钢结构半刚性连接及框架非完全相似误差分析方法的
钢结构半刚性连接及框架非完全相似误差分析方法的
钢结构半刚性连接是指连接件在受力过程中能够部分传递弯矩和剪力，而不能传递轴力。
相比于刚性连接，半刚性连接可以减小结构的刚度和承
载力需求，从而实现轻量化设计。
然而，由于连接的复杂性和非线性特性，半刚性连接设计中存在一定的误差。
为了准确分析半刚性连接的行为，框
架非完全相似误差分析方法被引入。
框架非完全相似误差分析方法是一种通过模拟结构连接在力学行为上
的非线性特性来研究误差的方法。
该方法的主要步骤包括：首先，通过实
验或数值分析获取结构连接在受力过程中的荷载-位移关系曲线；然后，
构建一个等效的半刚性连接模型，使其在具体荷载条件下的荷载-位移关
系曲线与实际连接尽可能接近；最后，通过比较实际连接和等效连接的荷
载-位移关系曲线来分析连接误差。
在进行框架非完全相似误差分析时，需要考虑连接材料的非线性特性，如塑性变形和弹性变形之间的转换。
为了模拟连接材料的非线性行为，可
以使用经验公式或数学模型来描述连接在荷载作用下的弯矩和剪力传递性能。
在实际工程中，可以使用专用软件进行连接模型的建模和分析。
此外，框架非完全相似误差分析方法还需要考虑连接的刚度和强度对
结构整体性能的影响。
通过在结构模型中引入等效的连接刚度和强度参数，可以分析连接误差对结构刚度和强度的影响程度。
总之，钢结构半刚性连接及框架非完全相似误差分析方法是一种研究
连接误差的有效方法。
通过准确分析连接的行为，可以指导工程设计和施工，提高结构的性能和安全性。
半刚性连接钢框架的改进分析方法
半刚性连接钢框架的改进分析方法【摘要】本文就现阶段进行有半刚性连接钢框架数值分析中经常采用的分析模型进行了优缺点对比分析，在此基础上提出根据连接的强弱系数定义推倒出由连接刚度系数和稳定系数表示的修正后的转角位移方程，此方程能完整地描述连接刚度由零到无限大变化时杆件受力随之变化的全过程。
【关键词】半刚性；连接刚度系数；转角位移方程Semi—rigid connected steel frame improving analytical methodsChen Yong—ze（Shaanxi Construction Machinery Co.，LtdXi’’anShaanxi710032）【Abstract】This article on this stage have a semi—rigid connected steel frame numerical analysis model is frequently used in the analysis of the advantages and disadvantages of comparative analysis，based on tear down the connection stiffness coefficient and stability factor correction according to the strength of the connection coefficient definedafter corner displacement equation，this equation can complete description of the connection stiffness rod pieces by the force changes from zero to infinity changes the whole process.【Key words】Semi—rigid；The connection stiffness coefficient；Angular displacement equation现有的结构分析中，是将梁柱连接节点简单的划分为只能传递轴力和剪力的铰接，或能完全传递轴力、剪力和弯矩的刚性连接。
半刚性连接钢支撑框架模态分析
半刚性连接钢支撑框架模态分析关键词: 模态分析；有限元法；钢支撑框架;半刚性钢支撑框架体系是由纯框架体系变化而来,即以纯框架为基本结构,在房屋的纵向、横向或者其他主轴方向,根据侧力的大小,布置一定数量的垂直支撑桁架,框架和垂直支撑形成支撑框架,它属于双重抗侧力结构体系,支撑桁架是第一道防线,框架是第二道防线,由于支撑斜杆一般不承担竖向荷载,所以支撑产生屈曲或破坏不会影响结构承担竖向荷载的能力,不致危及结构的基本安全要求。
然而实际结构总是受到各种动荷载的作用产生振动现象,振动会造成结构因共振或结构疲劳而破坏。
随着钢支撑框架体系大规模的运用,其内部动应力的分析也越来越复杂。
因此 , 钢支撑框架结构的固有振动频率及振型计算分析是其整体设计必须解决的问题,进而避免外力频率和结构的固有频率相同或接近,防止共振现象的发生。
随着有限元理论及计算机技术的发展和广泛应用, ansys 软件能够对钢支撑框架进行有限元建模, 更加全面的分析和评价钢支撑框架的动力性能,对其设计、施工、质量评定具有十分重要的意义。
本文主要运用ansys对二层钢支撑框架结构进行分析，介绍其主要建模过程和动力分析结果[1-3]。
一、模态分析基本原理1.模态分析定义模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也可以作为其他动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析。
其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谱响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
模态分析在动力学分析过程中是必不可少的一个步骤。
在谐响应分析、瞬态动力学分析的分析过程中均要求先进行模态分析才能进行其他步骤[4]。
模态分析主要分析结构自身的固有振动频率，尽量防止出现结构承受的载荷与其固有频率相同的状况。
一旦外载荷与结构固有频率相同，必然发生共振，造成结构屈服。
典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题：其中，——刚度矩阵；——第j阶棋态的振型向量(特征向量)；——第j阶模态的固有频率(4是特征值)[m]——质量矩阵。
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钢框架半刚性连接研究与分析【摘要】在钢结构设计与分析中，都将框架的梁柱连接节点设计成理想的铰接和刚接。
一般来说，连接对转动的约束达到理想刚接的80%时，就被视为刚接；但当梁柱轴线夹角的改变量在外力作用下达到理想铰接的90%时，即可被视为铰接。
然而，在实际工程中，大部分节点都是处于刚接和铰接之间的，即我们所说的半刚性连接。
半刚性连接，将理想刚接和铰接这两者的特点结合起来，在承受一定弯矩的同时，也产生一定的转角。
所以，半刚性连接钢框架具有其自身的特点，不能简单地将其简化为理想刚接或铰接。
【关键词】钢框架半刚性连接研究性能abstract: in the steel structure design and analysis of the frame beam-column connection will be joint design ideal of a hinged and just answer. generally speaking, the connection to the constraints of turning to achieve the ideal just answer 80%, will be seen as just answer; but when the beam axis angle of change under external force to achieve the ideal of hinged 90% when, can be regarded as hinged. however, in the actual engineering, most of the node is the just answer and between hinged, that what we call semi-rigid connection. semi-rigid connection, ideal to just answer and the characteristics of the two hinged combination, under certain bending moment, but also produce a certain corner. so,semi-rigid connection steel frame has the characteristics of its own, and can’t simply call just ideal or hinged.key words: steel frame semi-rigid connection research performance中图分类号：tu323.5 文献标识码：a 文章编号：引言在钢框架设计中,一般假定梁柱连接是完全刚性或完全铰接。
然而无论是在钢框架的施工,还是试验中,各国的学者们都越来越发现实际的钢框架连接方式往往介于两者之间,既不是完全刚性连接,又不是完全铰接连接,呈半刚性连接方式。
即实际的梁柱节点既可以传递一定的弯矩,又会在梁柱之间产生一个相对转角。
所以,在钢框架设计中,把梁柱连接假定为完全刚性连接或完全铰接是不科学的,也是不符合实际的。
因此很有必要对半刚性连接的特性作深入的研究,从而在将来的钢框架设计中按照实际的半刚性连接来考虑。
1、半刚性连接类型半刚性连接主要通过摩擦型高强螺栓和连接件(角钢、短t型钢和端板)把梁、柱连接起来。
常见的半刚性连接类型有:外伸端板连接,短t型钢连接,顶底角钢、双腹板角钢连接和顶底角钢连接,如图1所示。
外伸端板连接因传力路线明确,计算简单而得到广泛应用。
短t型钢连接因刚度较大,在多高层钢框架中也已开始使用。
顶底角钢、双腹板角钢因破坏形式比较复杂,且影响承载力的因素较多,因此工程中暂时还没有应用,但有些国家通过一些辅助焊接处理,可以达到使用的目的。
顶底角钢连接因其承载力离散程度较大目前还仅限于试验研究阶段。
2、半刚性连接的受力性能及特性2.1半刚性连接的受力性能以一个单梁来说明半刚性连接的受力性能。
在均布荷载q作用下,假定单梁两端的连接分别为刚性连接、铰接和半刚性连接,梁的跨度为l。
则按照结构力学的计算方法,对于刚性连接的梁,梁端弯矩为ql2/12,跨中弯矩为ql2/24;铰接的梁,梁端弯矩为0,跨中弯矩为ql2/8;而对于半刚性连接的梁来说,梁端弯矩和跨中弯矩的大小完全取决于半刚性连接的刚度,若刚度趋近于+∞,则半刚性连接可认为是刚性连接;若刚度趋近于0,则半刚性连接可认为是铰接。
因此,半刚性连接梁的梁端弯矩在(0,ql2/12)区间,连接刚度越大,梁端弯矩越大。
2.2半刚性连接的特性对于梁柱连接来说,其主要作用是在构件之间传递轴力、剪力、弯矩和扭矩。
在平面问题的研究中,可以忽略扭转的影响,同时,对于大多数半刚性连接,轴向变形、剪切变形与转动变形相比都很小。
因此,从使用的在半刚性连接中,连接的非线性特性取决于很多构造因素,主要包括:1)连接组合材料本身不连续。
连接是由螺栓及型钢,如角钢、短t型钢等组合配置而成。
这种形式使得不同加载阶段,各组合件之间互相会产生滑移和错动。
2)连接组合中一些组合件产生局部屈服。
这是引起连接非线性特性的主要因素。
3)连接组合中的螺栓孔、螺栓、连接件(角钢、端板)以及构件之间的承压接触引起应力和应变集中。
4)连接附近处,梁和柱的翼缘和/或腹板的局部屈曲。
5)在外部荷载影响下整体的几何变化。
连接的非线性决定了连接在不同加载过程中连接刚度是非线性变化的,从而给连接的分析和计算增加了很大的难度。
在计算连接的抗弯承载力时,连接刚度有两种选用方法。
一种是选用初始刚度rki,由于初始刚度rki一般大于切线刚度rkt,计算出的抗弯承载力偏于不安全;另一种是用切线刚度rkt,由于连接的非线性,每一点处的切线刚度都不相同,计算时必须使用迭代的方法,比较繁琐,国外有关文献中介绍可以取rkt=0.01rad 处对应的切线刚度r0.01这个定值近似计算,可避免迭代,计算结果也满足精度要求。
3、半刚性连接节点对钢框架结构响应的影响半刚性连接钢框架结构在动力荷载作用下，表现出和刚性连接钢框架完全不同的性能。
开展半刚性连接钢框架结构的动力性能研究和分析对半刚性连接钢框架结构在地震区的推广使用具有十分重要的意义。
在与半刚性连接有关的文献中，研究结果均比较一致地认为：半刚性连接节点会改变框架的内力响应，它会增大梁的跨中弯矩、柱脚弯矩，减小柱顶弯矩、梁端弯矩和建立，同时还会改变结构的基本自振周期，从而影响结构在地震作用下的动力反应。
对于半刚性连接钢框架在动力荷载作用下的结构位移反应，k.s.sivakumaran在其研究中研究了静、动力作用下节点半刚性对层间位移、结构整体刚度和强度、结构整体变形情况的影响，指出结构在动力荷载作用下的位移反应比静力大。
通过对半刚性连接钢框架进行振动台试验，指出半刚性连接钢框架在地震作用下的水平位移和受损伤程度未必比刚性连接框架严重。
通过半刚性和刚性框架在地震运动中反应的对比发现：半刚性钢框架与刚接框架相比，侧向位移和剪力都相对减少。
另外，粘弹性阻尼（连接处）对框架的位移有显著影响，特别是连接较弱的类型。
在国内，很多学者提到半刚性连接可以减少水平地震作用效应，但同时也增加了结构的侧向位移。
半刚性连接钢框架动、静力性能并不同，结构框架的顶层位移并不一定随节点刚度的减小而增大，合理的设计甚至可以使半刚性连接钢框架的侧移小于刚性框架的侧移。
节点刚度对结构在地震作用下的动力响应影响很大，多层钢框架所受底部剪力随节点刚度的减小而减小，但顶部位移的影响不能确定。
相对于刚性钢框架，半刚性连接节点刚度较低，从而导致其结构水平侧移增大。
从上述国内的研究现状可以发现：半刚性连接钢框架在动力荷载作用下的位移响应情况存在不确定性。
对于不同的动力加载状态，其位移响应情况存在着变化。
半刚性连接节点相比刚性节点，刚度有所降低，但是其耗能能力要比刚性节点框架好，使得半刚性连接钢框架的位移响应存在变数。
另外，不同类型的半刚性连接节点、结构的自振频率以及其它相关因素都会影响着结构的位移响应情况。
因此，如何认识半刚性连接钢框架中各种因素对位移响应的影响，以及综合各种因素从整体上分析结构的位移情况是今后研究的一个重要内容.4、半刚性连接钢框架的结构分析与设计对于半刚性连接钢框架性能的研究，最终目的在于将研究成果付诸实施，应用在工程实际中。
其实，工程中所有连接在荷载作用下都会展现出一定的柔性，钢框架本质上都是属于半刚性的。
在框架分析中假设为理想刚性连接或铰接模型，目的是为了简化分析设计的过程与复杂性，并不代表它就是结构真实性能的表现。
将半刚性节点应用于结构分析中，就是要加强对结构设计的重视，使其能够更接近真实情况。
因为很多情况下，理想假设既不合理也不符合结构真实情况，容易造成较大差异，使设计过于保守或偏不安全。
半刚性连接的结构，必须对正常使用极限状态和承载力极限状态进行分析。
结构在正常使用极限状态的分析前提是小变形，由下表1可知结构连接所表现出来的非线性特性并不是很明显，故节点m-θr关系曲线模型可用线性模型来模拟，这样既合理又大大简化节点的复杂性。
而在极限承载力状态下，连接均为非线性，因此必须用非线性模型来对结构承载力做可靠合理的分析。
对于这两个状态，节点转动刚度的取值是关键。
节点转动刚度在连接m-θr关系曲线中表现为斜率。
研究表明，连接柔性对弹性阶段时框架的内力与位移有较大影响，而对极限弯矩承载力的影响并不明显对于半刚性连接钢框架的抗震性能设计，结构的基本自振周期是一个重要的考虑因素。
表一半刚性连接对于结构的动力性能影响很大，随着梁端连接转动刚度的增大，结构自振周期变大，反之则变化较小。
半刚性连接节点使框架的自振周期显著增大，但同时也意味这自振周期变化范围的增大。
这样结构能从地震激励的不同区段得到最大响应，甚至产生共振，这样不利于结构的设计。
所以如何考虑自振周期和建筑场地卓越周期之间的关系，是结构抗震设计的关键。
结束语半刚性梁柱连接,构造简单,施工方便,是一种比较理想的连接形式。
但影响连接的刚度和承载力的因素很多,国内外目前还处在试验研究和工程试用阶段。
要想充分、系统地获得各种半刚性连接的特性,需要做大量的试验研究工作,对影响连接的各个因素进行认真的研究,找出关键的方面,从而在工程设计中进行控制,这样,才能充分发挥出半刚性连接的优势,相应降低工程造价。
参考文献[1]duane k miller. lessons learned from the northridge earthquake. engineering structure, 1998, 20(4-6) [2] w f chen. stability design of semi-rigid frames, john wiley & sons, 1996[3]叶康, 李国强, 张彬. 钢框架半刚性连接研究综述. 结构工程师, 2005, 21(4)[4] 周云. 粘弹性阻尼减震结构设计. 武汉理工大学出版社,2006[5]贾雪娟, 何若全, 张毅刚, 等. 不同阻尼比对钢结构影响的分析. 中国矿山工程, 2006, 35(3)[6]胡大柱, 李国强, 孙飞飞, 申情. 半刚性连接钢框架结构附加有效阻尼比. 沈阳建筑大学学报（自然科学版）, 2008, 24(1)[7]李国强, 石文龙, 王静峰. 半刚性连接钢框架结构设计.中国建筑工业出版社, 2009注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。