钢结构半刚性连接 设计理论及其工程应用 王燕 Q著
土木工程结构研究新进展丛书 钢结构半刚性连接设计 理论及其工程应用 王燕著 图书馆 中国建筑工业出版社
图书在版编目(CIP)数据 钢结构半削性连接设计理论及其工程应用/王燕著 北京:中国建筑工业出版社,2011.1 (土木工程结构研究新进展丛书) ISBN 978-7-112-12742-9 I.①钢II①王.Ⅲ.①半刚接一钢结构 结构设计N.①TU391.04 中国版本图书馆CIP数据核字(2010)第247963号 本书重点介招了作者长期在钢结构半别性连楼的基础理论和设计方达等方面进行 研究的一些成果,其体内容包括:率酬性连接的转动别度和结构内力分析、外伸竭板 力作用、背板加强型节点设计、高强度螺栓承受拉力作用分析、半刚性连接结构的 稳定性能以及动力和抗震性能六个方面,内容系统、全面、新额, 本书适合从事结构设计的投术人员及科研人员参考使用,也适合高等院校土本工 程专业研究生参考使用.
责任编辑:王梅咸大庆 责任设计:董建平 资任校对:陈品品赵额 土木工程结构研究新进展丛书 钢结构半刚性连接设计理论及其工程应用 王燕著 中国建筑工业出版社出版、发行(北京西郊百万庄) 各地新华书店、建筑书店经销 北京天成排版公司制版 北京市密东印刷有限公司印刷 # 开本:787×1092毫米1/16印张:11%字数:288千字 2011年2月第一版2011年2月第一次印刷 定价:28.00元 ISBN 978-7-112-12742-9 (20028) 如有印装质量问题,可寄本社退换 (郎敢编码100037)
前言 钢结构半刚性连接在工程中得到了大量应用,但目离尚未形成系统的分析和设计理 论,研究工作与实际工程应用相比相对滞后.
本书针对钢结构半刚性连接的基础理论和设 计方法进行了较为系统和深人的研究,研究工作主要涉及半刚性连接的转动刚度和结构内 力分析、外伸端板撬力作用、背板加强型节点设计、高强度螺栓承受拉力作用分析、半刚 性连接结构的稳定性能以及动力和抗震性能等六个方面的内容.
在半刚性连接的转动刚度和结构内力分析研究方面,通过试验、理论分析和数值模拟 方法,对各种半刚性连接节点的弯矩-转角关系、滞回性能、初始刚度、单元刚度矩阵、 内力计算公式等进行了深人研究和分析.
得到了各种半刚性连接的初始转动刚度、弯矩一 转角关系曲线和半刚性连接结构的内力分析方法, 在半刚性连接考虑撬力作用分析研究方面,针对外伸端板与T形连接设计中考虑撬力 影响的问题,利用ANSYS进行了三维非线性有限元分析,考虑了材料非线性、几何非线 性、高强度螺栓的预拉力、端板间接触压力的影响,证明了撬力的存在以及螺栓拉力的分 布是以受压翼缘位置为转动中心的梯形分布,提出了外伸端板连接中螺栓拉力的计算模 型.
研究了高强度螺栓受拉连接采用外伸端板或T形接头的破坏机理以及撬力作用计算理 论,提出了实用的工程设计方法.
在半刚性连接背板加强型节点研究方面,利用组件法,推导了带有背板加强的T形件 承载力和初始刚度公式,研究了柱翼缘带有背板的T形件的承载力公式、端板塑性饺线分 布模式以及等效T形件有效长度的取值方法.
提出了柱翼缘加强板背板厚度的取值方法, 以及半刚性连接背板加强型节点域承载力的设计方法.
在半刚性连接高强螺栓承受拉力性能研究方面,研究了高强螺栓外伸端板连接中端板 厚度、螺栓直径、节点域加劲肋、端板加劲肋等部件对高强螺栓的承受拉力作用下的应力 分布和承载力影响.
提出了高强螺栓承受拉力作用下简化计算模型,为外伸端板高强螺栓 连接的工程应用提供了设计依据, 在半刚性连接钢框架稳定分析研究方面,从节点的半刚性和梁柱剪切变形两个方面考 虑,通过引入梁柱线刚度比修正系数,推导了计算长度系数稳定方程,考虑了节点半刚性 对柱稳定性能的影响.
研究了考虑梁柱剪切变形无侧移和有侧移半刚接框架桂计算长度系 数取值计算公式,提出了半刚性连接钢框架稳定分析的计算方法,为工程应用提供了理论 分析依据.
在半刚性钢框架动力和抗震性能研究方面,通过理论和数值分析方法,研究了半刚接 钢框架节点刚度对结构自振频率的影响,分析了结构顶点位移、柱底剪力随荷载自振频 率、半刚性节点刚度之间的规律性变化,编制了动力分析程序.
为半刚性钢框架动力和抗 震性能研究提供了理论分析依据.
本书是作者多年来创新性研究工作的总结.
为解决半刚性连接钢框架的设计和应用问
4 前言 题,从1997年至今,在历时长达10多年的研究工作期间,本书作者指导的青岛理工大学 钢结构新型节点课题组的研究生彭福明、厉见芬、刘秀丽、栾焕强、杨文惠、苏波、刘 慧、郑杰、王萌、孙颖等在本课题研究工作中出色地完成了大量的试验、计算以及数值分 析等工作,在此谨向他们表示诚挚的感谢!
本书的研究工作还先后得到了国家自然科学基 金项目(50778092)、山东省自然科学基金项目(Y97F06090、Y2002F15、Y2006F10)、山 东省高等学校科技计划项目(J05F02)、青岛市建设委员会科技发展项目(JK05-3、JK07- 20)的资助.
需要特别说明的是,清华大学的石永久教授、王元清教授、施刚副教授对本书的研究 工作给予了大力支持和帮助.
中冶建筑研究总院的资深专家柴昶、总工程师候兆新对本书 的研究工作提出了积极和宝贵的建议,作者特此致谢!
刘芸博土、刘秀丽博士、郁有升副 教授、研究生任艳然、张莉雅、王薇等为本书的编辑和出版做了大量工作,在此向他们表 示衷心的感谢!
限于作者水平,错误和不足之处在所难免,均需要在今后的研究工作中不断完善和改 进,同时诚悬欢迎有关专家和读者对发现的错误和不妥之处给予批评和指正.
2010年12月