考虑高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计研究.pdf
《考虑高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考虑高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第2 3卷 第2期江 苏 建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报V o l.2 3.22 0 2 3年6月J O U R N A LO FJ I A N G S UV O C A T I O N A LI N S T I T U T EO FA R C H I T E C T U R A LT E C H N O L O G YJ u n.2 0 2 3考虑高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计研究胡兴光(中铁十八局集团 北京工程有限公司,北京1 0 0 0 7 6)摘 要:传统的建筑有限元网格划分、基于S MM S模型的节点承载力分析方法,没有考虑状态变量,而导致建筑物的荷载分析结果与实际不
2、符等问题。为此,提出了基于高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计。根据建筑物竖向和水平荷载作用下的弯矩,对高层建筑物钢结构框架的节点所受力的机理进行分析。构建高层建筑钢结构框架节点三维模型和有无支管情况下的有限元模型,分析有无支管有限元模型的荷载 位移关系,确定构建过程中节点参数与支管的关联性。计算模型单元上下端状态变量的传递关系,整合状态变量,确定钢结构框架荷载,并以此作为依据进行失稳判定,完成钢结构框架节点承载力分析。由实验结果可知,该方法在X、Y、Z三个方向的承载力与实际值最大分别相差2k N、1k N和1.5k N,具有精准分析结果。关键词:高层建筑;钢结构;框架节点;承载力;三维仿真
3、中图分类号:TU3 9 8.9文献标志码:A文章编号:2 0 9 5 3 5 5 0(2 0 2 3)0 2 0 0 1 5 0 5R e s e a r c ho nt h r e e-d i m e n s i o n a l c o n s t r u c t i o nd e s i g nc o n s i d e r i n gt h eb e a r i n gc a p a c i t yo f s t e e l s t r u c t u r en o d e s i nh i g h-r i s eb u i l d i n g sHUX i n g g u a n g(
4、B e iji ngE ngi n e e r i ngC o.,L t d.,C h i n aR a i l w ay1 8 t hB u r e a uG r o up,B e iji ng1 0 0 0 7 6,C h i n a)A b s t r a c t:T h e t r a d i t i o n a l f i n i t e e l e m e n tm e s hd i v i s i o na n dS MM Sm o d e l b a s e dn o d eb e a r i n g c a p a c i t ya-n a l y s i sm e t h
5、o d s f o rb u i l d i n g sd on o t c o n s i d e r s t a t ev a r i a b l e s,r e s u l t i n g i np r o b l e m s s u c ha s i n c o n s i s t e n tl o a da n a l y s i s r e s u l t sw i t hr e a l i t y.B a s e do n t h i s,a t h r e e-d i m e n s i o n a l c o n s t r u c t i o nd e s i g nf o
6、 r t h eb e a r i n gc a p a c i t yo f s t e e l s t r u c t u r en o d e sb a s e do nh i g h-r i s eb u i l d i n g s i sp r o p o s e d.B a s e do n t h eb e n d i n gm o m e n tu n d e rv e r t i c a l a n dh o r i z o n t a l l o a d so f t h eb u i l d i n g,t h em e c h a n i s mo f t h e f
7、o r c e sa c t i n go nt h en o d e so ft h e s t e e l s t r u c t u r e f r a m eo fh i g h-r i s eb u i l d i n g s i sa n a l y z e d.W ec o n s t r u c tat h r e e-d i m e n s i o n a lm o d e lo fs t e e l s t r u c t u r e f r a m en o d e s i nh i g h-r i s eb u i l d i n g sa n da f i n i t
8、 ee l e m e n tm o d e lw i t ho rw i t h o u tb r a n c h e s,a n a l y z e t h e l o a dd i s p l a c e m e n t r e l a t i o n s h i po f t h e f i n i t e e l e m e n tm o d e lw i t ho rw i t h o u t b r a n c h e s,a n dd e-t e r m i n e t h e c o r r e l a t i o nb e t w e e nn o d e p a r a
9、m e t e r s a n db r a n c h e s d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o np r o c e s s.W e c a l c u-l a t e t h e t r a n s i t i v e r e l a t i o no f t h es t a t ev a r i a b l e sa t t h eu p p e ra n d l o w e re n d so f t h em o d e l e l e m e n t,i n-t e g r a t e t h es t a t ev a r i a
10、 b l e s,d e t e r m i n e t h e l o a do f t h es t e e l s t r u c t u r e f r a m e,a n du s e t h i sa s t h eb a s i s t od e t e r m i n e t h e i n s t a b i l i t y,a n dc o m p l e t et h eb e a r i n gc a p a c i t ya n a l y s i so f t h es t e e l s t r u c t u r e f r a m en o d e.A c c
11、 o r d i n g t ot h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s,t h em a x i m u md i f f e r e n c eb e t w e e nt h eb e a r i n gc a p a c i t yo ft h i sm e t h o d i n t h eX,Y,a n dZd i r e c t i o n s a n d t h e a c t u a l v a l u e i s 2k N,1k N,a n d1.5k N,i n d i c a t i n ga c c u-r a t e a n
12、 a l y s i s r e s u l t s.K e yw o r d s:h i g h-r i s eb u i l d i n g s;s t e e l s t r u c t u r e;f r a m en o d e s;b e a r i n gc a p a c i t y;3 Ds i m u l a t i o n收稿日期:2 0 2 3 0 3 1 7作者简介:胡兴光,男,湖北仙桃人,助理工程师,研究方向工民建等施工领域。Em a i l:4 2 2 3 4 9 7 0 2q q.c o m 近年来,国内外学者对高层建筑钢结构的节点稳定问题进行了大量的探讨。文献
13、1 提出的基于有限元网格划分的节点承载力分析方法,构建狗骨式节点模型,结合有限元网格划分节点位置,并使用千斤顶在悬臂两侧施加荷载,通过传感器测量获1 6 江 苏 建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报 第2 3卷取分析结果;文献2 提出的基于S MM S模型的节点承载力分析方法,结合应变修正平均应力,构建S MM S模型,并通过各个韧性参数,对节点承载力分析。然而,上述这两种方法没有考虑到支撑节点的承载力问题,使得总承载力计算结果与实际情况不符。为此,本文提出了基于高层建筑的钢结构节点承载力三维构建设计。1 工程概况本工程选择一座以钢筋混凝土为主的多幢高层建筑物为研究对象,该建筑物2号楼地面以
14、上8层,建筑楼面高4 3.2m。3号楼A区地面以上9层,建筑楼面高4 5.6m。2号楼和3号楼A区之间有一条大约2 8m长的通道相连,构成了一个连通的结构,该结构的连廊采用钢桁架结构。桁架的弦梁和肋骨是用H形钢制造的,按结构的几何特点,一般可将其划分为四类。N形节点:该节点受到来自弦梁和网状构件共同作用的力。k形节点:该节点受弦棒在腹板部件上作用的力。双k形节点:该节点受两个对称性方向腹板作用的力。T形节点:该节点受弦受拉、剪、弯作用的力。由于T形节点、k形节点、双k形节点受力复杂,不宜作为研究对象,而N形节点为最易受力的节点,因此,可将其作为研究对象。2 高层建筑钢结构框架节点受力机理分析钢
15、框架结构在正常工作时,通常会受垂直和横向两种载荷的影响,而在高烈度地区,梁柱的剪力弯矩是主要的控制因素3。图1显示了在垂直加载和横向加载下的框架结构的受力情况。图1 竖向和水平荷载作用下的弯矩由图1可知,在正常工作的情况下,梁端弯矩、剪力和轴力都会影响到节点域45。当凸缘的弯塑弯矩不低于总截面7 0%时,通常的简化计算方法是:上部和下部法兰共同承受弯矩,而腹板仅承受剪力。在计算节点极限承载力时,应用塑性铰线法对其进行了假设:假设套管和圆管柱采用角焊缝、塞焊点等焊接方式紧密结合,二者共同作用;塑性铰线产生于沿梁中心线4 55 0 的套壁中;由于翼缘两端的钢管管壁屈曲较短,因此折片的塑性铰角度计算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 考虑 高层建筑 钢结构 节点 承载力 三维 构建 设计 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。