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半刚性连接钢结构的二阶非弹性时程分析

半刚性连接钢结构的二阶非弹性时程分析
半刚性连接钢结构的二阶非弹性时程分析

MATLAB弹性时程分析法编程

计算书:课程设计计算书(题一) 根据加速度调幅公式:m i a t a a a /)(max ,00*= )/(29002902s mm Gal a m == 得:58/)(72900/)(3500i i t a t a a =*= )(i t a =[0 600 1100 150021002500 2900350 2050

15001000600200 -700 -1300-1700 -2000 -1800-1500 -700-250200 -100 0 0 0]; 所以经调幅后为0a =[0 72.6 133.1 181.5 254.1 302.5 350.9 42.4 248.1 181.5 121 72.6 24.2 -84.7 -157.3 -205.7 -242 -217.8 -181.5 -84.7 -30.3 24.2-12.1 0 0 0 ] 6.7206.72''1''2=-=-U U 5.60 6.721.133''2''3=-=-U U 依次类推可以求出地面运动加速度的差值。 因为km c 2=ζ,08.0=ζ , m kN k /9000=, m s kN m /2502?= 代入可以算得m s kN c /240?= 一、表格第一行数据计算: t c t m k K i i /3/62++=*, t=0.05s 代入得m N K i /623400 =* )△△2 /3()3/6(''''''''t U U c U t U U m P i i g i *++---=* N 18150-6.72250-=*= **=i i P U K △△ mm K P U i i 03.0623400/18150 /-=-==**△△ 起始时刻时:0=U 0'=U 0''=U 因为'''2''3/6/6i i U t U t U U -*-*=△△ 所以7205.0/)03.0(62''1 -=-*=U △

钢结构的构件连接方式

d e f 钢结构的构件连接方式 钢结构的连接方法大体来看,有以下几种: 焊接——是使用最普遍的方法,该方法对几何形体适应性强,构造简单,省材省工,易于自动化,工效高;但是焊接属于热加工过程,对材质要求高,对于工人的技术水平要求也高,焊接程序严格,质量检验工作量大。 铆接——该方法传力可靠,韧性和塑性好,质量易于检查,抗动力荷载好;但是由于铆接时必须进行钢板的搭接,相对来讲费钢、费工。 普通螺栓连接——这种方式装卸便利,设备简单,工人易于操作;但是对于该方法,螺栓精度低时不宜受剪,螺栓精度高时加工和安装难度较大。 高强螺栓连接——此法加工方便,对结构削弱少,可拆换,能承受动力荷载,耐疲劳,塑性、韧性好摩擦面处理,安装工艺略为复杂,造价略高 射钉、自攻螺栓连接——较为灵活,安装方便,构件无须预先处理,适用于轻钢、薄板结构不能受较大集中力。 焊接连接 焊接是钢结构较为常见的连接方式,也是比较方便的连接方式,在众多的钢结构中,焊接是最为常见的一种。 根据焊接的形式,焊缝可以分为对接(平接)焊 缝、角焊缝、和顶接焊缝三大类。 对接焊缝 对接焊缝按受力与焊缝方向分直缝——作用力方 向与焊缝方向正交;斜缝——作用力方向与焊缝方向 斜交两类。从直观来看,直缝受拉,斜缝受拉与剪的同时作用。 对接焊缝在焊接上有以下处理形式: a )直边缝:适合板厚t 10mm b )单边V 形:适合板厚t =10~20mm c )双边V 形:适合板厚t =10~20mm d )U 形:适合板厚t > 20mm e )K 形:适合板厚t > 20mm f )X 形:适合板厚t > 20mm 对接焊缝的优点是用料经济、传力均匀、无明 显的应力集中1[1],利于承受动力荷载;但也有缺点,需剖口,焊件长度要精确。 对接焊缝需要做以下构造处理:首先,在施焊过程中,起落弧处易有焊接缺陷,所以用引弧板;但采用引弧板施工复杂,除承受动力荷载外,一般不用,计算时将焊缝长度两端各减去5mm 。其次, 变厚度板对接,在板的一面或两面切成坡度不大于1:4的斜面,避 免应力集中。 另外,变宽度板对接,在板的一侧或两侧切成坡度不大于1:4 的斜边,避免应力集中。对于对接焊缝的强度,有引弧板的对接焊 缝在受压时与母材等强,但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。 对接焊缝的应力分布认为与焊件原来的应力分布基本相同。计 算时,焊缝中最大应力(或折算应力)不能超过焊缝的强度设计值。 对接焊缝的计算包括:轴心受力的对接焊缝、斜向受力的对接焊缝、 钢梁的对接焊缝、牛腿与翼缘的对接焊缝。 a b c 斜缝 直缝

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

钢框架梁柱连接节点构造

钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂 2015-11-27 09:41 专业分类:建筑结构浏览数:23759 1. 梁与柱的连接 梁与柱刚性连接的构造,形式有三种。 (1)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点; (2)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点; (3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点; 上图为三种梁柱刚性连接节点 梁与柱刚性连接的构造

(1)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接的细部构造: 上图为梁与柱刚性连接细部构造 (2)工字形柱和箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。 上图为柱带悬臂梁段与梁连接

midas 刚性连接和弹性连接

首先需要明确: 刚性连接=主从节点弹性连接中的刚性连接=刚臂 刚性连接的功能是强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。 弹性连接中的刚性连接只是使得被连接的两个节点具有相同的自由度,没有刚性连接的从属关系,一般用于一个节点已经有约束的情况。主从约束: 是老的FEM软件里的说法,是指两个或多个节点在特定自由度上其总体矩阵(刚度、质量、荷载)取相同的编号。主从约束和刚臂有很多区别,在结构分析时要注意区分。 主从约束可以在节点的某个自由度上建立,没有距离效应。 刚臂: 顾名思义,所有自由度都连接在一起,存在你说的剪力二次弯矩。 在midas中,弹性连接的刚接就是形成刚臂单元(由于刚臂用来模拟共节点但不同坐标,可以认为同编号的节点间形成了一个刚臂单元),主要用来模拟墩梁固结位置和同位置左右截面不同的情况。在这里我有一个小问题就是,为什么midas中将墩梁固结处应本共节点的位置设置成两个节点,可能是程序中不像平面程序共节点之间自动形成刚臂,不过计算结果应该是一样的,因为在有限元分析中,都应该是加入一个[A]矩阵来处理的,只是midas中需要指定刚臂。而主从约束,

是对于两个节点而言的,顾名思义主要是模拟两个节点自由度之间的关系,在有限元分析中,增加一个自由度方向上的主从约束关系相当于增加一个约束方程,在实际计算中采用充0置1法,也就说,主从自由度改变了总刚的阶数,只是为了计算方便,才保留原结构的刚度矩阵阶数不变,这是两者分析上的不同。而且刚臂位置是一个单元,因此存在二次弯矩,而主从约束一般是同一个位置的两个节点。 1 / 6 发一个北京迈达斯技术有限公司桥梁技术部高工总结的区别,应该比较权威: (责任编辑: admin) midas中弹性连接和刚性连接是指什么意思 技术知识2008-06-18 09:18:34阅读32评论0字号: 大中小 两种作用效果是差不多的,只是主从约束刚性不可以钝化,弹性连接里的刚性连接可以钝化。 两者各有千秋—— 相同点: 两者都可以作为刚臂,都考虑附加弯矩作用。 不同点: 弹性连接刚性——连接两点的的所有自由度耦合,相当于100x100m

半刚性连接的一些概念

半刚性连接的一些概念 由于钢结构的特殊性,在处理有些铰接节点时,如果单纯按照铰接,则整个体系可能会是几何可变体系,但是按照刚接处理,又由于节点复杂在一些具体工程中很难做到.在GB 50017中提出了半刚接的可行性,但是并没给出范例.下面讲一些关于半刚接的相关概念. 以往我们对于节点模型的定义有两种:铰接和刚接。不能承受和传递弯矩作用的为铰接,能够承受和传递弯矩作用的是刚接。实际上这是为了便于就算分析,是对节点的理想化,在工程实际不可能存在理想的铰接和刚接节点。后来又提出了弹簧支座的概念,弹簧支座是介于铰接和刚接之间的一种过渡节点模型,但是它也是建立在弯矩与转角位移成线性关系假定基础上的,与工程实际贴近了一大步。半刚性节点是最近几年刚刚提出来的一种新的概念,它也是介于刚接和铰接之间的一种节点模型,但不同于弹簧支座,它考虑了弯矩与转角位移之间的非线性关系,目前这种节点模型还正处于研究阶段,工程也已一定的应用。半刚性节点连接目前尚处于研究阶段,需要大量的试验数据和理论分析。一般来说当梁采用端板与柱翼缘通过高强螺栓连接时、或梁的上下翼缘与柱通过角钢或T型钢连接时都属于半刚性连接。 设计和计算半刚性连接需要知道节点的弯矩-转角关系曲线,即节点的转动刚度.欧洲规范EC4规定当节点的转动刚度小于梁的线刚度的0.5倍时,可视为铰接;当节点转动刚度大于梁的线刚度的25倍时,可视为刚接;两者之间为半刚接;我国也有相关的研究成果,不过比较复杂。半刚性节点具有以下优点: 1)因考虑了节点区域的相对变形,可缓解杆件内应力集中; 2)地震荷载作用下,节点部位能量耗散作用可以降低位移反应; 3)灾后结构加固设计较容易处理; 4)半刚性节点引入结构分析,推动对结构设计过程的重视; 5)设计能够更接近结构的真实情况。 看看下面这个代表性的半刚接节点图:

钢框架梁柱连接节点构造

钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂 2015-11-27 09:41专业分类:建筑结构浏览数:23759 1、梁与柱得连接 1.1 梁与柱刚性连接得构造,形式有三种。 (1)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点; (2)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点; (3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点; <img data—s="300,640"data—ratio="0.3426124197002141" data-w="467" width="auto” _width="auto"src="” st yle=”padding:5px 0px; border: 0px; max—width:600px; vertical—align:middle; font—family: 微软雅黑;font-weight: bold; line—height: 1。75em;width:auto !important; visibili ty:visible !important;”/〉 上图为三种梁柱刚性连接节点 1、2梁与柱刚性连接得构造 (1)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接得细部构造: <img data-s="300,640" data-ratio="0、39863325740318906” data—w=”439"width=”auto"_width=”auto” src=”” style=”padding:5px 0px;border: 0px; max-width: 600px; v

ertical-align: middle; width:auto !important; visibility: visible!important;"/〉 上图为梁与柱刚性连接细部构造 (2)工字形柱与箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。 <img d ata-s="300,640”data-ratio=”0。35523" data-w=”451"width="au to" _width=”auto”src="” style="padding: 5px0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical—align: middle; width: auto !important; visibility: visible!important;"/> 上图为柱带悬臂梁段与梁连接 梁与柱刚性连接时,按抗震设防得结构,柱在梁翼缘上下各500mm得节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间得组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。 1。3 改进梁与柱刚性连接抗震性能得构造措施

弹性时程分析——YJK盈建科软件操作

弹性时程分析——YJK软件操作篇

操作菜单1 上部结构计算——弹性时程分析 2 常用活动菜单——计算参数+计算分析 3 结果菜单——WDYDA+层位移+层位移角+层剪力+层弯矩+反应谱对比

计算参数 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表5.1.2-2,多遇 地震,自动对主次方向的峰值加速度取值1第一级对话框——参数输入-弹性时程分析信息次方向的峰值加速度取值取为默认值时,CQC 法结果是考虑了主 次波组合情况下的计算结果。WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果,未考虑双向地震组合。所以两份文件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下,次方向的峰值加速度取值取为0时保持一致2只计算主方向地震效应:程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况,每种情况又各自有主次两个方向分量的效应。 在后续对弹性时程结果的运用中,次方向的效应一般不会用到3

第二级对话框——地震波选择对话框 1 本级菜单一般条件下无需进行调整 2 查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱

第三级对话框——自动筛选最优地震波组合 1 地震波组合晒选限制条件 ?单条地震波基底剪力满足规范要求——±35% ?地震波组合平均基地剪力满足规范要求——±20% ?平台与第一周期领域平均值筛选—— 《结构时程分析法输入地震波的选择控制指标》——仅供参考! ①一是同欧洲规范,对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均 值进行控制,要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱 相差不超过10% ②二是对结构基本周期T1附近[T1-DT1,T1+DT2 ]段加速度反应谱均 值进行控制,要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10% ③由于实际结构在大震作用下常进入非线性状态,结构刚度发生退化, 结构基本周期随之不断延长,在选取DT1和DT2时,可使 DT2=0.5s>=DT1。Tol为限值

钢框架半刚性连接与分析论文

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,

钢结构的连接方式

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 §3-1钢结构的连接 钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接(connections)构成的,各构件再通过安装连接架构成整个结构。因此,连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时,必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。 钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等(图3.1.1)。 3.1.1 焊缝连接 一、焊缝连接的特点 焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。其缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低; 焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。 二、钢结构常用的焊接方法 1、手工电弧焊 这是最常用的一种焊接方法(3.1.2)。通电后,在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热源,使焊条中的焊丝熔化,滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池,防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触,避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

半刚性连接的一些概念

半刚性连接的一些概念 (2007-07-10 20:51:28) 转载 分类:不懂装懂 从中华钢结构论坛中整理出来的相关东西. 由于钢结构的特殊性,在处理有些铰接节点时,如果单纯按照铰接,则整个体系可能会是几何可变体系,但是按照 刚接处理,又由于节点复杂在一些具体工程中很难做到.在GB 50017中提出了半刚接的可行性,但是并没给出范例.下面讲一些关于半刚接的相关概念. 以往我们对于节点模型的定义有两种:铰接和刚接。不能承受和传递弯矩作用的为铰接,能够承受和传递弯矩作用的是刚接。实际上这是为了便于就算分析,是对节点的理想化,在工程实际不可能存在理想的铰接和刚接节点。后来又提出了弹簧支座的概念,弹簧支座是介于铰接和刚接之间的一种过渡节点模型,但是它也是建立在弯矩与转角位移成线性关系假定基础上的,与工程实际贴近了一大步。半刚性节点是最近几年刚刚提出来的一种新的概念,它也是介于刚接和铰接之间的一种节点模型,但不同于弹簧支座,它考虑了弯矩与转角位移之间的非线性关系,目前这种节点模型还正处于研究阶段,工程也已一定的应用。半刚性节点连接目前尚处于研究阶段,需要大量的试验数据和理论分析。一般来说当梁采用端板与柱翼缘通过高强螺栓连接时、或梁的上下翼缘与柱通过角钢或T型钢连接时都属于半刚性连接。 设计和计算半刚性连接需要知道节点的弯矩-转角关系曲线,即节点的转动刚度.欧洲规范EC4规定当节点的转动刚度小于梁的线刚度的0.5倍时,可视为铰接;当节点转动刚度大于梁的线刚度的25倍时,可视为刚接;两者之间为半刚接;我国也有相关的研究成果,不过比较复杂。半刚性节点具有以下优点: 1)因考虑了节点区域的相对变形,可缓解杆件内应力集中; 2)地震荷载作用下,节点部位能量耗散作用可以降低位移反应; 3)灾后结构加固设计较容易处理; 4)半刚性节点引入结构分析,推动对结构设计过程的重视; 5)设计能够更接近结构的真实情况。 看看下面这个代表性的半刚接节点图:

MIDAS入门-支座模拟

MIDAS中支座的模拟 弹性连接刚性与刚性连接的区别 1、概念解释: 1)弹性连接是一种具有6个自由度,类似于梁单元的弹簧单元,弹性连接由两个节点构成,两 节点的相对变形由弹性连接的刚度决定,其刚性连接的刚度为模型中最大刚度的100000倍, 此时如果模型中人为定义了刚度很大的刚臂单元,则可能会因为弹性连接的刚度过大,导致计 算奇异。 2)刚性连接是一种纯粹的边界条件,是节点自由度耦合的一种方式,一个刚性连接是由一个 主节点,一个或多个从节点构成,从节点的约束内容与主节点相同,主从节点的相对位移由 刚性连接的约束内容决定,如果约束内容只有平动自由度,则主从节点间无相对位移,如果 约束内容既有平动自由度也有转动自由度,则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节 点有相对的平动位移。 2、弹性连接定义多支座反力: 注:如图所示,可以把端横梁定义成弹性连接的刚性,这样

端部刚度越大,分配下部的支反 力越均匀,如左边显示,三个支座反力均相等; 而右边的单梁多支座的定义,计算结果就偏离实际情况,求出的中间支反力最大,这样的结 果是错误,建议选用刚性连接的方法来定义单梁多支座。 3、刚性连接定义多支座反力: 注:定义多支座反力,尽量选用刚性连接来做。还有一个问题,用弹性连接的刚性容易出错, 因为弹性连接的刚性取的是整个模型中最大刚度的10的5次方倍,如模型中有较大截面时,如 承台截面时,在主梁与主塔之间连接,容易造成计算结果奇异; 4、建议: 1)对于普通模型,用两种方法模拟刚臂均可,对于模型中有大截面或者有大刚度单元时,建 议采用刚性连接来处理,防止计算奇异。 2)弹性连接刚性,形象说就是一根“杆”,两者是由一根有形的杆相连接;刚性连接就是两 个节点之间有“磁铁”左右,两者之间无刚度约束,而是自由度耦合的方式。 3)弹性连接在施工过程中可以任意激活钝化,刚性连接在施工过程中只能激活,不能钝化。

弹性时程分析YJK

弹性时程分析 上部结构计算包含了3个主菜单:前处理及计算、设计结果、弹性时程分析。图为弹性时程分析的各个菜单 一、弹性时程分析计算的目标 《抗规》5.1.2-3条:(及《高规》4.3.5条) 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算;当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值;当取七组及七组以上的时程曲线时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。 时程分析法是针对特别不规则结构、特别重要结构、较高结构的补充计算,对于时程分析结果的应用,如《抗规》5.1.2条文说明:应把时程法计算结果的底部剪力、楼层剪力、层间位移和上部结构计算的振型分解反应谱法的结果进行比较,当时程分析法大于振型分解反应谱法时,相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。 二、对用户选用的地震波提供符合规范要求的的检测 《抗规》5.1.2-3条:采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。弹性时程分析时,每条时程分析曲线所得结构底部建立不应小于振型分解反应谱法的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的的80%。 什么是“在统计意义上相符”,如《抗规》5.1.2条文说明:多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比,在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%,每条地震波输入的计算结果不应小于65%。但计算结果也不能太大,每条地震波输入计算不大于135%,平均不大于120%。 根据如上规范要求,软件将对用户选择的每一条地震波进行检测,如下图的超限提示是使用该波计算的基底剪力超过要求。 下图的作用是,比较多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比,对应于结构主要振型的周期点上相差是否大于20%。如果大于20%则给出红色的超限提示。

多折线弹性连接功能的工程应用

多折线弹性连接功能在工程上的应用 Revision No. : v1.0 Revision Date : 2010.01.13 Program Version : Civil2009 V.2.0.0 R1 Mail to : jwlee@https://www.wendangku.net/doc/794669644.html,

01.概要 弹性连接是由连接两个节点的单元,程序提供的弹性连接的类型如下。 弹性连接类型 功能说明 一般 线弹性弹簧,可输入六个方向的弹簧刚度 刚性刚性弹簧,其刚度为刚度矩阵中最大的单元刚度的105 倍。 只受压只有轴向刚度的弹簧,只能承受压力,属于非线性单元,需要通过迭代计算达到位移收敛。 只受拉只有轴向刚度的弹簧,只能承受拉力,属于非线性单元,需要通过迭代计算达到位移收敛。 多折线具有多个线性刚度值,属于非线性单元,需要通过迭代计算达到位移收敛。 本资料将重点介绍Civil 2010 V7.8.0版本中新增的多折线类型的弹性连接的功能,并介绍该功能在实际工程上的应用方法。 02.功能说明 如前所述,多折线类型的弹性连接属于非线性单元,需要通过迭代计算满足位移收敛条件。因此可以用于模拟具有非线性特性的材料或连接。其刚度由弹簧内力和位移的关系决定。正向内力和负向内力的对应的刚度可以是对称也可以是非对称,非对称类型可以用于模拟在受拉和受压时具有不同特性的材料。程序默认弹簧受压时的位移为正“+”。 1)对称多折线类型 Spring Force Displacement |多折线弹性连接对话框||对称类型的多折线数据| 没有定义的范围之外的刚度使用最终刚度

02.功能说明 2) 非对称多折线类型 |多折线弹性连接对话况|Spring Force Displacement |非对称多折线类型数据| 3)多折线弹性连接的方向 多折线弹簧的刚度方向遵循单元坐标系方向。例如模拟车轨与桥梁之间的纵桥向连接特性时需要按下图所示定义弹性连接的 Dz方向特性。程序默认弹性连接的两个节点连线方向为Dx方向。 |多折线弹性连接的局部坐标轴方向| |多折线弹性连接对话框|

弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用.

弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用 杨志勇黄吉锋 (中国建筑科学研究院北京 100013 0 前言 地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来,人们积累了大量的实测地震资料,这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应,时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是,由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性,弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法;虽然如此,抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性,还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法;尤其是考虑了结构的弹塑性性能后,弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001第3.6.2,5.1.2, 5.5.1,5.5.2,5.5.3等条文规定了时程分析相关的内容。下面结合TAT,SATWE,PMSAP和EPDA等软件应用,探讨如何将弹性、弹塑性时程分析正确应用到结构设计中去。 1 弹性时程分析的正确应用 正确地在软件中应用弹性时程分析方法需要对规范的相关条文规定有正确的认识。以下几点是需要特别明确的: (1抗震规范第5.1.2条第3点规定,“可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值”。在设计过程中,如何实现“较大值”有不同的做法: 1设计采用弹性时程分析的构件内力响应包络值的多波平均值与振型分解反应谱法计算结果二者的较大值直接进行构件设计;2在实现振型分解反应谱方法时,放大地震力使得到的楼层响应曲线包住时程分析楼层响应曲线的平均值。

钢结构的连接方式

§3-1钢结构的连接 钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接(connections)构成的,各构件再通过安装连接架构成整个结构。因此,连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时,必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。 钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等(图3.1.1)。 3.1.1 焊缝连接 一、焊缝连接的特点 焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。其缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。 二、钢结构常用的焊接方法 1、手工电弧焊 这是最常用的一种焊接方法(3.1.2)。通电后,在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热源,使焊条中的焊丝熔化,滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池,防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触,避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。 手工电弧焊设备简单,操作灵活方便,适于任意空间位置的焊接,特别适于焊接短焊缝。但生产效率低,劳动强度

大,焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。 手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材(或称主体金属)相适应,例如:对Q235钢采用E43型焊条(E4300~E4328);对Q345钢采用E50型焊条(E5000~E5048);对390钢和Q420钢采用E55型焊条(E5500~E5518)。焊条型号中字母E表示焊条 类型等。不同钢种的钢材相焊接时,宜采用低组配方案,即宜采用与低强度钢相适应的焊条。 2、埋弧焊(自动或半自动) 埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧自动电弧焊(图3.1.3);焊丝送进有专门机构控制,而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。电弧焊的焊丝不涂药皮,但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖,电弧完全被埋在焊剂之内,电弧热量集中,熔深大,适于厚板的焊接,具有很高的生产率。由于采用了自动或半自动化操作,焊接时的工艺条件稳定,焊缝的化学成分均匀,故焊成的焊缝的质量好,焊件变形小。同时,高的焊速成也减小了热影响区的范围。但埋弧焊对焊件边缘的装配精度(如间隙)要求比手工焊高。 埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属的力学性能相适应,并应符合现行国家标准的规定。 3、气体保护焊 气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层,以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程的稳定性。 气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣,焊工能够清楚地看到焊缝成型的过程;由于保护气体是喷射的,有助于熔滴的过渡;又由于热量集中,焊接速度快,焊件熔深大,故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高,塑性和抗腐蚀性好,适用于全位置的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊。

MIDAS截面输入,刚性连接,坐标系

有关模型建立的基本问题 1、关于MIDAS截面面输入的讨论 问:请问fem2000兄,为什么只有变截面能导入已定义的PSC截面,必须先定义PSC截面,而其他变截面为什么不能导入(除PSC之外),且手工输入葙梁截面数据似乎太慢了,请问有还有没有其他便捷的输入截面方法,最主要的是解决葙梁截面输入,如桥博的节线输入,坐标输入,我觉得MIDAS的输入法应该不会比其他软件差的(单位新买的正版的MIDAS,小弟在初步学习之中) 答:(1)以在EXCEL里面编辑好,在拷贝到截面表格里面哦 (2)在添加截面时候,有个导入功能,可以导入原先做过截面数据!如以前有相同或类似的就方便了许多。不妨试下。 (3)可以充分利用midas的截面特性计算器以及mct文件编辑器,截面的cad图你该有吧?将cad图存成dxf文件,导入截面特性计算器,不过要注意图形文件不能有面域,只能是线,因为他可以进行批量计算,所以你只要将所有截面放到一张图里,然后进行计算,最后导出mct文件,假若说是变截面,可以用mct的命令流将你得到的mct文件进行编辑,然后就可以导入变截面了。 (4)mct命令窗口中对各项mct命令都有提示,只要点插入命令你就能得到那个命令的命令流格式,如果对各项所代表的意义不明白可以参考在线帮助,相对来说,要比ansys的命令流好学多了,毕竟他有中文帮助。 你从spc导出来的mct文件里面给出的是section里的value格式,你可以参照value跟tapered之间的差别,将你得到的value截面1,2拷贝到tapered形式里作为i,j截面,以此类推,然后修改其中的部分不同内容,就会得到了你想要的。 在编辑的时候推荐你用ultraedit编辑器,主要的方便之处是它可以进行行快和列快的转换,至于说怎么能提高编辑的效率,可以慢慢摸索,只要熟练了,看起来麻烦的事也会变得非常简单。 (5)MIDAS变截面输入可以采用变截面组的方式!一个变截面的梁,可以定义变截面组,变截面组里面包括你所需要的变截面单元,此时把变截面组的所有单元设成一种变截面类型,变截面组的i端就是变截面的i端,j端就是变截面的j端!在变截面组里面i端到j端的截面特性是均匀变化的,可以定义成按线形或者多项式变化!变截面组可以再转换成变截面,此时,每个变截面组里的单元都会赋予不同的截面类型,同时,变截面组也会被删除!注意:在截面对话框的“数值表单”中定义的变截面不能使用该功能。 (6)用截面特性计算器以后导入的截面默认的都是等效的矩形截面,如果要显示是箱形截面你应该在截面数据\变截面下选择合适的箱形截面然后输入数值。这样的到的才是箱形截面,如果这里面没有你要的截面你也可以用mct来编辑。 2、建模中如何快速生成单元 问:各位好 想问一个midas中很基础的问题,就是我在建立了大量的节点后,想再生成单元,有没有方便一点的办法,能不能像ansys中一样可以做一些循环什么的,还请指教! 答:(1)midas没有类似的循环,不过想实现批量的编辑也不难,利用mct文件的编辑,你可以先建立了节点然后利用节点重新编号的功能,对建立的节点按一定规律重新排列,然后在ultraedit(一种文本编辑工具,非常方便,可以使用列编辑)里面进行编辑,第一列是单元号,当然是1,2,3,4。。。依次排列,第二列是单元类型,批量输入你的类型,第五列输入i端节点,你直接就把第一列的单元号copy过来就可以了,然后第二列的可以将第一列

钢结构的连接方法

钢结构的连接方法 一、钢结构的连接方法 1、焊接连接 2、螺栓连接 3、铆钉连接 二、以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。 钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构又分轻钢和重钢。判定没有一个统一的标准,很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白,可以以一些数据综合考虑并加以判断。 三、钢结构以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。 钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构又分轻钢和重钢。判定没有一个统一的标准,很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白,可以以一些数据综合考虑并加以判断。 四、钢结构特点 钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子,钢梁,钢结构基础,钢屋架(当然厂房的跨度比较大,基本现在都是钢结构屋架了),钢屋盖,注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大,很多都开始采用钢结构厂房了,具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。 和其他材料的结构相比,钢结构具有如下特点: 1.钢材的强度高,结构的重量轻 钢材的密度虽然比其他建筑材料大,但它的强度很高,同样受力情况下,钢结构自重小,可以做成跨度较大的结构。 2.钢材的塑性韧性好

刚性连接与铰性连接

刚性连接与铰性连接 钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接合刚性连接。在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的 连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5% 半刚性连接则介于二者之间。 梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。其设计要求如下: (1)端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼缘传递。受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。 (2)上下角钢连接用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖肢变形,水平肢也变形。因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。 连接性质的划分应由下列三项指标来表征:抗弯刚度,转动刚度,延性 (转动能力)。抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。刚性连接从理论上来说,承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。地震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。对于柔性连接则只要 求其抗剪能力。半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。为此,应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上 只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。 转动能力属于延性指标,塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力,以便后续的内力重分布能够出现。 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性,梁柱间无相对转动, 连接能承受弯矩。铰支连接这种构造假定结构承受重力荷载时,主梁和柱之间只传递垂直剪力,不传递弯矩。这种连接可以不受约束的转动。 2.在钢结构框架的传统分析与设计中,为简化分析设计过程,梁柱连接被认作理

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