框架非线性分析中梁柱刚度的取值探讨_陈小英

摘要摘要组合梁钢框架是钢框架和混凝土板通过剪力连接件连接形成整体共同工作的框架结构。

这种结构能够最大程度的降低结构层高，减少基础、维护结构等设旌的造价，经济效益非常明显，在多层钢结构建筑以及厂房结构，特别在钢结构住宅中有广阔的应用前景。

近几年来，组合梁钢框架在很多工程中有所应用，但大多凭借经验或者参照类似工程进行设计，对其受力性能未做深入的理论和试验研究，也无推荐的设计方法。

本课题研究正是在我国发展多层钢结构，特别是多层住宅钢结构的背景前提下提出的，研究成果对组合梁钢框架的广泛应用具有重要的工程实用价值和理论研究意义。

本文通过有限元数值模拟的方法，对组合梁钢框架的受力性能进行了研究，主要研究内容包括：１．组合梁钢框架的有限元程序验证。

用ＡＮＳＹＳ有限元程序分析了组合梁刚架，并与文献进行了对比，结果表明用此程序分析组合梁钢框架是可行的。

２．组合梁钢框架的非线性分析。

用ＡＮＳＹＳ有限元程序分析了组合梁钢框架的受力性能，主要内容包括：钢筋和混凝土板的剪力滞后、跨中截面的平截面假定、内力重分布、力比对承载力性能的影响等。

３．组合梁钢框架中组合梁的刚度探讨。

根据等效原理，初步建立了竖向荷载作用下框架组合梁相应的等效刚度计算方法，给出了工程设计时刚度取值的建议。

关键词组合梁钢框架；非线性分析：有限元分析方法；等效刚度：＝：：：：＝＝：：：墼堡三兰ｉ塞塑兰堡圭茎堡堡圣：＝：：一：＝：＝：：：＝：ＡｂｓｔｒａｃｔＳｔｅｅｌｆｒａｍｅｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓｉＳａｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｔｓｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｅｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔａｂｓｗｏｒｋｗｅｌｌｂｙｍｅａｌ＇ｌｓｏｆｓｈｅａｒｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｌａｙｅｒｈｅｉｇｈｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｓｔｏｆｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｉｎｏｔｈｅｒｗｏｒｄｓ，ｉｔｉｓｖｅｒｙｐｅｒｆｅｃｔｉｎｔｅｒｍｓｏｆｅｃｏｎｏｍｙ．Ｓｏｉｔｗｉｌｌｈａｖｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔａｔｕｓｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍｕｌｔｉ－ｓｔｏｒｅｙｓｔｅｅｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｎｄｗｏｒｋｓｈｏｐｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｓｔｏｒｅｙｓｔｅｅｌｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｗｅｈａｖｅｕｓｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｍａｎｙｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｗｅｒｅｊｕｓｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｗｅｈａｖｅｎ’ｔｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅａｃａｄｅｍｉｃａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒｔｈｉｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｎｏｗ，ＳＯｔｈｅｒｅｉｓｎｏｔａｓｐｅｃｉｆｉｃ．ｓｉｍｐｌｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｕｌｔｉ—ｓｔｏｒｅｙｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｓｔｏｒｅｙｓｔｅｅｌｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓｉｎＣｈｉｎａ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｈａｓｍｕｃｈｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｔｏｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅＩｆｒａｍｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔａｔｅｏｆｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓ：Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｏｆａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．ｎｌｅａｕｔｈｏｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｏｆＡＮＳＹＳａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｎａｌｙｚｉｎｇｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｉＳｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｓｅｃｏｎｄ．ｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎａｌｙｓｉｓｉｓｍａｄｅｏｎｔｈｅｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｅａｍｓ。

浅谈框架结构中梁刚度放大系数合理取值问题
浅谈框架结构中梁刚度放大系数合理取值问题
李红霞;叶敬
【期刊名称】《科学之友》
【年(卷),期】2008(000)027
【摘要】文章对不同的梁宽、梁高及板厚组合进行刚度计算,找出了一定的规律,从而得到合理的框架结构中梁的刚度放大系数取值,可供工程设计时参考.
【总页数】2页(156-157)
【关键词】框架结构;中梁刚度;放大系数
【作者】李红霞;叶敬
【作者单位】贵州大学土木建筑工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学土木建筑工程学院,贵州,贵阳,550003
【正文语种】中文
【中图分类】TU311
【相关文献】
1.框架梁刚度放大系数对结构的影响及合理取值 [J], 刘源; 辛力; 王敏; 郑宏
2.梁刚度放大系数对钢框架结构的影响及合理取值 [J], 曾艳
3.框架梁刚度放大系数合理取值的探讨 [J], 郭金根; 贾益纲
4.框架结构抗连续倒塌静力分析时等效动力放大系数的验证 [J], 许海; 徐勤; 叶献国
5.PKPM梁刚度放大系数的合理取值分析 [J], 漆增文; 刘远才
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钢框架结构的非线性分析结构非线性研究已经有很长的历史，但近年来，由于随着计算机技术的发展和高性能计算技术的普及，有关框架结构的非线性分析研究取得了新的进展。

特别是在处理实际现象时，由于结构动力学系统受环境和荷载的不断变化和相互作用，其结构动态行为变得复杂。

因此，有关钢框架结构的非线性分析研究显得尤为重要。

在钢框架结构的非线性分析中，可以采用大量的分析和数值实验方法来研究，如动力学完整性分析、屈曲-破坏分析、有限元分析等。

其中，动力学完整性分析可以使用支座受力法、非线性有限元分析等，来研究结构动力学系统中结构不稳定性、局部振动，以及它们与复杂环境变化之间的关系；屈曲-破坏分析可以使用非线性材料模型和非线性结构模型，研究结构构件的屈曲、裂缝和断裂，以及随着时间和介质变化而演变的特性；有限元分析方法可以使用不同类型的有限元模型，以及与实际情况相结合的复杂材料模型，研究结构组合和结构构件的复杂变形、非线性激励和振动等等。

钢架框架结构的非线性分析也包括一些理论工作，如构建钢架结构优化设计的相关理论方法，这些方法可以更有效地设计和系统评估结构效率。

例如，可以使用拓扑优化方法来优化结构构件的型号和布局，减少材料费用和构件数量，以达到最高的结构效率；可以使用抗震优化设计方法来改善结构的抗震性能，以释放结构动态反应的潜在能量；可以使用非线性动力学完整性分析法，以确定结构的不稳定性极限，并采取有效的措施来改善结构的完整性。

此外，在钢架框架结构的非线性分析中还可以使用一些灵活、复杂而有效的技术工具，如弹性元件安装技术、钢结构节点优化技术、仿真计算技术等，以提高分析的精度、准确性和灵活性，确保分析的精确性和可靠性。

综上所述，钢架框架结构的非线性分析研究取得了一定的进展，形成了相应的理论和实证方法，使得分析设计更具灵活性和适应性。

在今后的工作中，将不断完善和拓展现有的理论和技术，以进一步提高钢架框架结构的非线性分析水平，为分析设计提供更多的保障。

钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析与抗震设计钢筋混凝土预制门窗框架在建筑结构中得到了广泛应用，其优点包括施工效率高、质量可控、拆装方便等。

然而，在面临地震等自然灾害时，钢筋混凝土预制门窗框架的抗震性能就显得尤为重要。

本文将探讨钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析与抗震设计的相关内容。

首先，我们需要了解钢筋混凝土预制门窗框架的非线性性质。

钢筋混凝土是一种复杂的材料，其力学性质在不同荷载作用下会发生非线性变化。

在框架结构中，混凝土的非线性行为主要体现为压应力-应变关系的非线性和剪应力-剪应变关系的非线性。

此外，钢筋的应力-应变关系也存在一定的非线性特性。

因此，进行钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析非常必要。

基于以上认识，我们可以采用合适的非线性分析方法来评估钢筋混凝土预制门窗框架的抗震性能。

常用的非线性分析方法包括静力分析法和动力分析法。

静力分析法基于静力平衡原理，可以较为准确地分析框架结构的稳定性和荷载承载能力。

动力分析法基于动力平衡原理，可以考虑地震荷载对结构的影响，判断其地震响应。

为了更真实地描述钢筋混凝土预制门窗框架的行为，我们可以采用非线性有限元分析方法，考虑材料和几何的非线性特性。

在进行非线性分析时，我们应该注意使用合适的材料模型和加载方式。

对于混凝土，常用的材料模型包括双曲线模型、抗拉-压模型等。

对于钢筋，常用的材料模型包括弹塑性模型、双向截面模型等。

在加载方式上，应该考虑到结构在不同方向上的对称性和非对称性，选择合适的加载路径来模拟地震荷载。

在进行抗震设计时，我们需要根据当地地震烈度和建筑的使用要求来确定合适的抗震性能目标。

根据现行的抗震设计规范，应该确保结构在地震作用下的稳定性和抗震性能。

可以采用一系列抗震设防水平来评估结构的抗震性能，如设计基准地震加速度、层间位移限值等。

在设计过程中，应该充分考虑结构的抗倒塌性能、延性和刚度等指标。

除了上述的非线性分析和抗震设计，我们还应该注意考虑其他方面的因素，如工程施工性、材料成本、可维护性等。

钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析与设计钢筋混凝土预制门窗框架作为建筑结构中重要的组成部分，在现代建筑中得到了广泛应用。

为了确保框架结构的安全性与稳定性，在设计过程中需要进行非线性分析与设计。

本文将针对钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析与设计进行探讨，包括材料特性、荷载分析、静力分析、非线性分析方法与设计准则等内容。

首先，钢筋混凝土材料具有很好的抗压强度和韧性，但其受拉强度相对较低。

因此，在进行非线性分析与设计时，需要准确了解钢筋混凝土材料的特性。

包括材料的应力-应变关系、弹性模量、屈服强度、抗剪强度等参数。

根据实验数据进行材料参数的估计，确保分析结果的准确性。

其次，在进行荷载分析时，需要考虑到场地的特殊情况以及门窗框架所承受的实际荷载，包括风荷载、地震荷载和温度荷载等。

根据设计规范和实际应用需求，进行合理的荷载计算。

接下来，静力分析是非线性分析与设计中的一项关键内容。

静力分析通过对结构的各个构件进行力学计算，得到结构的内力分布、位移变形等信息。

在门窗框架中，对于受力较大的构件，如梁柱等，需要进行详细的静力分析，以确保结构的安全性与稳定性。

非线性分析方法是钢筋混凝土预制门窗框架设计中的核心内容。

常用的非线性分析方法包括有限元分析方法和杆件模型分析方法。

有限元分析方法通过将结构划分为有限个单元，通过求解各个单元的力学方程，得到结构的整体响应。

杆件模型分析方法则将结构简化为杆件模型，在计算中考虑构件的非线性效应。

根据实际工程要求和计算的复杂程度，选择合适的非线性分析方法进行分析与设计。

最后，设计准则是钢筋混凝土预制门窗框架非线性分析与设计的依据。

在设计过程中，需要参考国家标准和建筑规范，确保结构的安全性与稳定性。

并根据实际使用条件和设计目标，进行合理的设计。

综上所述，钢筋混凝土预制门窗框架的非线性分析与设计是确保结构安全和稳定的重要步骤。

通过准确了解材料特性、进行荷载分析、静力分析、非线性分析方法与设计准则，在设计过程中能够有效预测结构的响应，确保门窗框架的安全性与稳定性。

基于流变学理论的钢筋混凝土柱的非线性分析钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的承重构件，其在地震荷载等外力作用下会产生非线性行为。

钢筋混凝土柱的非线性分析是一种重要的工程理论，可以预测柱子在不同工况下的性能和响应。

本文将基于流变学理论来进行钢筋混凝土柱的非线性分析，探讨其原理、方法和应用。

1. 引言钢筋混凝土柱是建筑物中起支撑和承载作用的重要构件，其性能直接影响到整个结构的安全性和稳定性。

在设计过程中，需考虑柱子在地震等外力作用下的非线性行为，以保证结构的耐久性和抗震性能。

为了对钢筋混凝土柱的非线性行为进行分析和预测，流变学理论被广泛应用。

2. 流变学理论的原理流变学是研究物质变形和流动的科学，钢筋混凝土柱在承受荷载时会产生变形和应力，流变学理论可用于描述和分析这些变形和应力的关系。

流变学理论将物质的应力-应变关系划定为线性或非线性，其中非线性分析更能准确地描述柱子在高应变情况下的行为。

3. 钢筋混凝土柱的非线性分析方法钢筋混凝土柱的非线性分析可分为两个主要阶段：材料非线性和结构非线性。

材料非线性主要考虑混凝土和钢筋的本构关系，而结构非线性则考虑了柱子的几何非线性和边界条件。

常用的非线性分析方法有有限元法和弹塑性法。

4. 有限元法在非线性分析中的应用有限元法是一种广泛应用于工程领域的计算方法，它通过将结构离散化为有限数量的单元来近似描述连续介质的性能。

在非线性分析中，有限元法可以考虑材料和结构的非线性行为，通过迭代计算来求解柱子的应力、位移和变形等参数。

5. 弹塑性法在非线性分析中的应用弹塑性法是一种基于材料塑性性能的非线性分析方法，它假设混凝土和钢筋材料都存在一定的塑性变形能力。

弹塑性法将结构划分为弹性区和塑性区，通过迭代计算和材料本构关系来模拟柱子的非线性行为。

6. 非线性分析的应用和重要性钢筋混凝土柱的非线性分析在结构设计和抗震安全评估中起着重要作用。

它可以帮助工程师预测柱子在地震等荷载下的性能，并提供合理的设计和加固方案。

梁刚度放大系数在结构设计中的取值探讨摘要：在结构设计中，合理的参数取值对结构的分析及构件的承载力验算都有着明显的影响，如何根据实际情况进行合理的取值，满足抗震概念设计和构件承载力计算是工程师必须掌握的，本文探讨了梁刚度放大系数的取值依据，给出了刚度系数取值的建议。

关键词：梁刚度系数强梁弱柱概念设计梁刚度放大系数在结构设计中有着较明显的影响，是一个比较重要的参数。

梁刚度系数的取值不仅影响混凝土构件的配筋，而且对这个结构体系的参数计算也有着非常大的影响。

在抗震设计中，由于对于一个结构而言，刚度越大、则周期越小，相应的地震作用也越大，因此对于现浇的混凝土结构若不考虑梁刚度放大作用则计算出的地震效应是偏于不安全的。

同时由于目前结构软件一般都是在计算梁构件配筋的时候按矩形截面受弯构件进行计算的，也就是说当考虑因翼缘的作用引起的梁刚度放大系数导致的附加的受力钢筋并没有配置在相应的翼缘内的，这就形成了事实上梁抗弯承载力的提高，而这与抗震概念设计中一再强调的强柱弱梁的抗震设计思想是不一致的，因此如何考虑梁的刚度系数在结构设计中就尤为重要。

“如何考虑梁刚度放大系数”这里面包含两层意思，一是在哪个阶段需要考虑梁的放大系数，二是梁的刚度放大系数该考虑多大，合理的取值范围是多少。

对于前者，工程师可以在配筋计算的时候分两步走，首先按不考虑梁刚度放大系数或者考虑一个较小的刚度放大系数据此进行混凝土梁的配筋设计，然后按考虑梁刚度放大系数进行竖向（抗侧力）构件的承载力计算，以此来实现强柱弱梁的抗震设计要求。

本文主要就梁的刚度放大系数的合理取值范围进行探讨。

《高层混凝土建筑技术规程》JGJ7-2002第5.2.2条规定：在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。

楼面梁刚度放大系数可根据翼缘情况取 1.3~2.0。

对于无现浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用。

根据《高规》附录说明的建议：当近似以梁刚度增大系数考虑有效翼缘的作用时，应根据梁翼缘尺寸与梁截面尺寸的比例予以确定，现浇楼面的边框架梁可取1.5，中框架梁可取2.0。

钢筋混凝土构件的非线性分析共3篇钢筋混凝土构件的非线性分析1钢筋混凝土结构是目前建筑工程领域广泛使用的一种结构形式，其具有耐久性、抗震性能强等优点，但其计算分析复杂，涉及到多种力学学科，需进行非线性分析。

非线性分析是分析钢筋混凝土构件的重要方法，下文将对其进行简单介绍。

1、非线性分析的定义非线性分析是指在一定条件下，构件内力状态随荷载变化时其力学性质不再满足线性叠加原理的分析方法。

主要用于分析结构的大变形、失稳、损伤和破坏等非线性现象。

钢筋混凝土结构中，材料非线性和几何非线性都是不可避免的。

2、非线性分析的方法（1）强度理论法：可通过等效杆件法、等效剪力力法、材料上限强度理论等方法进行分析。

（2）框架假设法：假定构件为刚性框架或弹性支撑中的非刚性框架，分析其在大变形、破坏时的应力、应变分布。

（3）有限元法：将构件分解成小单元，以小单元为计算对象进行分析，求解各节点的位移、应力、应变等参数，再用插值方法计算全体结构的响应。

（4）迭代法：通过迭代计算得到不同荷载情况下的构件位移、刚度、应力、应变等参数，得到荷载位移曲线和承载力-变形曲线等。

3、非线性分析中需要考虑的因素（1）材料非线性：结构中的混凝土和钢筋等材料，在受到荷载后会表现出惯性效应和非线性效应，如混凝土的非线性变形、裂缝形成和扩展等。

（2）几何非线性：构件的初始几何形状和变形后的几何形状会影响内力及其分布，如大变形，杆的损伤等。

钢筋混凝土结构本身就有大变形的特点。

（3）荷载非线性：荷载不是稳定的，而是由很多因素综合作用产生的非线性荷载，如地震、爆炸、车辆行驶等荷载。

4、非线性分析的作用非线性分析是深入理解结构行为、提高结构设计质量和可靠性的有效手段。

可以对结构进行全过程检验和多次筛选，提供设计优化方案，合理地控制结构建造成本，保证结构的耐久性和安全性，同时适用于结构加固和改造等工程领域。

总之，非线性分析是建筑工程领域中一种非常重要的分析方法，对于钢筋混凝土构件的设计、优化、改造都具有重要意义。

２４卷１期２００８年３月世界地震工程ＷＯＲＬＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｄ．２４，Ｎｏ．１Ｍａｒ．，２００８文章编号：１００７－６０６９（２００８）０１—０１２２・０６钢框架后张抗震梁柱节点的非线性分析胡白香于孟伟石启印刘永娟（江苏大学理学院，江苏镇江２１２０１３）摘要：推导了后张顶底角钢梁柱节点的初始刚度及极限承载力的一般公式，并利用ＡＮＳＹＳ建立了其三维有限元模型，模拟该节点在地震荷载下的受力特征。

分析表明，后张顶底梁柱节点具有与传统焊接刚性节点相近的刚度，能够充分发挥各个组成构件的性能，且残余变形较小。

对比证明，角钢厚度和后张力大小是影响节点性能的主要因素。

最后针对后张节点的薄弱环节提出了适合应用的改进形式。

关键词：后张钢绞线；梁柱节点；非线性；角钢；ＡＮＳＹ￥中图分类号：ＴＵ３９１文献标识码：ＡＮｏｎｌｉｎｅａｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｏｓｔｔｅｎｓｉｏｎｅｄｃｏｌｕｍｎ．ｂｅａｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｓｔｅｅｌｆｒａｍｅｓＨＵＢａｉ—ｘｉａｎｇＹＵＭｅｎｇ—ｗｅｉＳＨＩＱｉ—ｙｉｎＩ皿Ｙｏｎｇ－ｊｕａｎ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｆｏｒｍｕｌａｏｆｉｎｉｔｉａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄｆｏｒｐｏｓａｅｎｓｉｏｎｅｄｃｏｌｕｍｎ．ｂｅａｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｏｐａｎｄｂｏｔｔｏｍａｎｇｌｅａｒｅｄｅｒｉｖｅｄ．Ａｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒｔｌｌｅｃｏｌｕｍｎ．ｂｅａｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｉＳｓｅｔｕｐｂｙｔｈｅＡＮＳＹＳ．ｔｌｌｅｄｙｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｌｏａｄｓｉｓｓｉｍｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｎａｌｙｚｅｄａｒｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｍｅｐｏｓｔｔｅｎｓｉｏｎｅｄｃｏｌｕｍｎ．ｂｅａｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｉＳｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈａｔｏｆｔｈｅｗｅｌｄｅｄｃｏｎｎｅｅ．ｔｉｏｎｓ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃａｌｌｂｅｂｒｏｕｇｈｔｆｕｌｌｐｌａｙ，ａｎｄｒｅｓｉｄｕａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｓｍａｌｌ．ｎｅａｎｇｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｐｏｓｔｔｅｎｓｉｏｎｅｄｆｏｒｃｅａｙｅｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｓ．ｗｈｉｃｈａｒｃｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃ．ｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｓｕｉｔａｂｌｅｉｍｐｒｏｖｅｄｆｏｒｍｔｈａｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ’ｓｗｅａｋｐａｒｔｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｓｔｔｅｎｓｉｏｎｅｄｔｅｎｄｏｎｓ；ｃｏｌｕｍｎ—ｂｅａｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ；ａｎｇｌｅ；ＡＮＳＹＳ１前言现代高层钢结构技术要求梁柱连接具有足够的刚度、强度。

钢筋混凝土梁的非线性分析与设计研究一、引言钢筋混凝土梁是建筑结构中常用的一种构件，其承载能力和变形性能对结构的安全和使用性能具有重要影响。

在实际工程应用中，钢筋混凝土梁的受力状态常常处于非线性状态，因此进行非线性分析和设计是十分必要的。

本文将对钢筋混凝土梁的非线性分析和设计进行研究。

二、钢筋混凝土梁的非线性分析钢筋混凝土梁的非线性分析是指在负载作用下，梁的受力状态发生非线性变化时，对梁进行分析和计算。

其主要包括以下内容：1、材料非线性分析钢筋混凝土梁的材料存在非线性特性，包括混凝土的压缩变形、拉应力-应变关系的非线性、钢筋的屈曲和拉应力-应变关系的非线性等。

在进行非线性分析时，需要考虑这些材料的非线性特性。

2、几何非线性分析在梁受力过程中，由于梁的变形，其刚度和形状均会发生变化，因此需要进行几何非线性分析。

几何非线性分析主要包括大变形和大位移的计算，以及板、壳和薄壁构件的屈曲分析等。

3、边界非线性分析梁的受力状态还会受到边界条件的影响，因此需要进行边界非线性分析。

边界非线性分析主要包括支座的非线性、连接节点的非线性和荷载的非线性等。

三、钢筋混凝土梁的非线性设计钢筋混凝土梁的非线性设计是指在满足设计要求的前提下，考虑梁的非线性特性进行设计。

其主要包括以下内容：1、抗震设计在地震作用下，钢筋混凝土梁会发生较大的变形，因此需要进行抗震设计。

抗震设计应满足地震作用下结构的稳定性和安全性要求。

2、极限状态设计在极限状态下，钢筋混凝土梁会发生破坏，因此需要进行极限状态设计。

极限状态设计应满足结构的强度和稳定性要求。

3、耐久性设计钢筋混凝土梁在使用过程中会受到气候、环境和荷载等因素的影响，因此需要进行耐久性设计。

耐久性设计应满足梁的使用寿命要求。

四、钢筋混凝土梁的非线性分析和设计方法目前，常用的钢筋混凝土梁的非线性分析和设计方法包括有限元法、塑性铰模型法和非线性时程分析法等。

1、有限元法有限元法是一种常用的结构分析方法，其基本思想是将结构分割为若干个小单元，通过有限元法求解单元的应力和应变，最终得到整个结构的应力和应变分布。

改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析本文旨在探讨改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析的理论基础。

传统上，有关结构梁柱节点非线性有限元分析的文献多聚焦于建模以及材料部件的表征，很少从深入的数学分析方面系统地研究。

为此，本文从理论上研究改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析，考虑材料的屈曲及抗压、数值解算以及对非线性参数的分析。

第一部分主要是介绍改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析的基本框架。

首先，介绍了端部节点的表征方法，包括钢结构的结构特征、材料性质、构型参数和表面粗糙度等。

其次，介绍了材料动力响应的计算模型，包括Kirkaldy综合屈曲-压缩方程、Lode-Hoff模型、Kopp扭矩-拉伸模型和Kopp胀心模型。

第二部分主要是讨论改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析的应用。

在这部分，先探讨了如何采用基模型选择有限元单元，以及使用有限元单元来计算材料参数等方法，随后讨论了钢结构动力响应计算和数值误差分析。

最后，对当前主要的节点非线性有限元分析方法进行了对比，本文提出的改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析可以更好地分析钢结构的动力响应特性，且数值误差更小。

第三部分是综合结论。

结合第一部分和第二部分的内容，本文提出的改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析的理论基础：首先，考虑材料的屈曲及抗压性能，其次，通过可行性解与数值解方法，确定钢结构节点动力响应情况，并进行非线性参数分析。

最后，比较表明本文提出的改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析在分析钢结构动力响应和节点非线性参数方面具有更好的性能。

总之，本文从理论上研究改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析，并给出了一些参考结论。

未来研究可以从材料表征、计算模型、有限元数值解算、非线性参数分析等方面展开，并综合比较各种方法，发展更有效的节点非线性有限元分析方法。

以上就是本文关于《改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析》的全部内容，最后，期待能够帮助读者更好地理解改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析的理论基础及其应用。

钢筋混凝土框架结构的刚度分析与设计方法研究钢筋混凝土框架结构是一种常见且广泛应用的建筑结构形式，其主要由柱、梁和板组成。

在设计钢筋混凝土框架结构时，刚度分析是一个重要的研究内容，它可以用来评估结构的稳定性、变形能力和抗震性能等方面。

在进行刚度分析之前，首先要明确框架结构的荷载情况，包括永久荷载和活动荷载。

永久荷载主要指由结构自身和永久性使用引起的荷载，如自重、楼板、墙体等。

活动荷载则是指由使用功能引发的荷载，如人员、家具、设备等。

通过对荷载的合理预测和分析，可以有效地确定框架结构的刚度要求。

在刚度分析中，需要确定结构的刚度系数和刚度分布。

刚度系数反映了结构在受荷作用下的变形能力，刚度分布则是指在荷载作用下不同位置的刚度大小。

钢筋混凝土框架结构的刚度系数受很多因素影响，包括结构形式、尺寸、材料性能等。

因此，在确定刚度分析方法时，需要综合考虑这些因素。

一种常用的刚度分析方法是基于等效柱模型的方法。

该方法将框架结构简化为若干个等效柱，通过计算等效柱的刚度和长度，进而得到整个框架结构的刚度。

这种方法简单直观，适用于一般的框架结构。

但是，对于具有特殊形状或异形结构的框架，等效柱模型可能存在误差。

另一种常用的刚度分析方法是有限元法。

该方法将结构划分为许多小的单元，通过计算每个单元的刚度和形变，进而得到整个结构的刚度。

有限元法可以较为准确地描述结构的刚度特性，对于复杂的结构具有较高的适用性。

但是，有限元法需要进行大量的计算和模型建立，对计算机的要求较高。

在刚度分析时，还需要考虑结构的非线性行为。

钢筋混凝土材料具有一定的非线性特性，例如在受力过程中会发生应力-应变曲线的变化。

因此，在刚度分析中需要考虑这些非线性因素。

一种常用的考虑非线性行为的方法是弹塑性分析，通过引入塑性铰的概念，来描述结构在荷载作用下的变形和破坏过程。

除了刚度分析，还需要进行刚度设计。

刚度设计主要是根据结构的荷载情况和使用要求，确定结构的刚度和刚度需求。

建筑物偏心结构对其抗震性能的影响陈小兵;欧阳志勇;李亚东【摘要】偏心对建筑物的抗震效果有很大的影响.在对三种常见建筑物框架结构在偏心扭矩作用下的受震反应进行数值模拟时,采用6层建筑物模型,通过三维非线性模拟偏心结构对建筑物抗震性能影响的分析,采用最大层间位移作为衡量标准,绘制易损曲线来进行结果分析.结果显示:若忽略意外扭矩的影响,可能会高估钢结构体系的抗震性能,而影响安全评估结果;如果采用全层5％质量偏心来考虑意外偏心扭矩的话,会低估钢结构建筑物的抗震性能.【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】7页(P652-657,677)【关键词】偏心;抗震性能;静态非线性模拟【作者】陈小兵;欧阳志勇;李亚东【作者单位】广东理工职业学院,广东中山 528400;嘉应学院,广东梅州 514015;广州大学,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TU470 引言近年来世界各地地震频发,造成建筑物、桥梁及其他设施损坏,甚至倒塌[1]。

为提高建筑物的抗震性能,可在传统框架结构中增设斜撑来提高结构的刚度。

斜撑虽然可以对框架结构进行加固,提高原有结构的可靠度和梁柱节点的受力能力,但同时对部分构件也会产生不利影响,因此使用时应考虑所有构件的受力情况。

目前常用的钢结构建筑系统包含抗弯矩框架、偏心斜撑框架与挫屈束制斜撑框架系统。

为研究这三种结构系统在偏心扭矩作用下的受震反应,本文以周中哲等[2]的模型为基础构建建筑物模型,并参考建筑物抗震规定,来研究意外偏心对三种结构系统抗震性能的影响。

本文采用6层的建筑物模型,建筑物的平面位置为东西向(长向)五跨,南北向(短向)三跨,其跨度皆为9 m,1楼采用挑高设计,高度为4.5 m,其他楼层高度均为4 m(图1)。

图1 建筑物结构平面图Fig.1 Structure plan of the building1 模型建立6层楼结构分别为韧性抗弯矩框架(MRF)、偏心斜撑框架(EBF)与挫屈束制支撑框架(BRBF)系统,结构如图2所示,系统尺寸与材料分别如表1、表2、表3和表4所列。

89930 工程建筑论文建筑结构中强柱弱梁设计的分析与讨论中图分类号：TU201 文献标识码：A1 影响强柱弱梁设计的因素1.1 柱轴压比现如今，很多建筑结构都是混凝土框架形式，设计的时候一定要充分的考虑到强柱弱梁的原则，这样也就使得建筑结构自身的抗震能力也有了更为强大的保证。

但是在设计的过程中，如果建筑结构的柱轴压比没有得到严格的控制，就会使得建筑结构的抗震性能受到一定的影响，如果受到了地震作用力影响的时候，就可能会使得结构的抗震性能大大的降低。

所以在设计的过程中一定要注意轴压比的控制，确保其在正常的范围之内。

1.2 梁计算中楼板对计算数值的影响针对于一般类型的建筑结构设计而言，在计算荷载的时候，楼板是不需要考虑的，设计人员通常要对结构梁的荷载进行计算，而楼板的荷载是完全不需要计算的。

但是，如果需要计算的结构水平荷载需要考量的时候，就一定要对楼板的荷载加以计算。

对楼板在梁和结构刚度调整方面的加强作用进行适当的调整，在计算的时候，设计人员会得到楼板承受荷载的具体情况，之后才能对梁配筋进行计算，很多的设计人员对梁配筋计算的过程中都会将重点放在矩形截面上，这种计算的方式会和实际产生较大的误差，因为前期计算的时候，其所获取的数值是T形截面的数值，而之后算成了矩形截面，这会对设计的科学性和合理性产生非常大的影响。

1.3 填充墙对结构刚度的影响很多建筑工程在维护结构设计的过程中都是设置了砌体墙，但是在受到地震作用的情况下，砌体墙和梁结构会同时发生位移，而在梁结构当中的作用会更加的明显。

柱体结构通常要承受额外的剪力，这样也就违反了抗震设计规范当中强柱弱梁的设计原则，对墙体结构数量较多的框架结构，填充墙在建筑当中通常处于一种不均匀分布的状态，这样一来就会使得框架结构的刚度和中心和计算模型当中的刚度中心出现比较大的差异，在计算工作中也无法准确的了解到其对于框架结构稳定性的影响。

1.4 裂缝计算加大了梁端的抗弯能力如果裂缝计算环节不具备非常强的合理性，其会导致梁端配筋的面积会有所增加，这样也会使得梁端的弯矩也有所增加，这样一来也会使得计算当中所得到的裂缝要比实际的裂缝宽度更大，这样也会使得结构的设计受到一定的不利影响。

钢筋混凝土梁的非线性行为研究概述：钢筋混凝土梁作为常用的结构元素，在土木工程中扮演着重要的角色。

然而，在实际工程中，梁结构通常承受大量荷载，并且可能存在非线性行为，这对结构的稳定和安全性产生了重要影响。

因此，对钢筋混凝土梁的非线性行为进行研究具有重要的理论和实际意义。

引言：结构工程师在设计钢筋混凝土梁时，通常会认为材料和结构的力学行为是线性的，即按照胡克定律来计算应力和应变的关系。

然而，真实的钢筋混凝土梁在荷载作用下会出现破坏、蠕变和非弹性变形等非线性行为，这些行为与结构材料的特性以及梁的几何形状密切相关。

非线性行为的特征：1. 弹性极限的超越：当荷载达到一定程度时，钢筋混凝土梁将超过其材料的弹性限度，出现非弹性变形，如塑性变形、刚度减小等。

2. 蛇行曲线：荷载对应的应变和位移并不是简单的线性关系，存在一定的蛇行曲线，即应变不均匀分布的现象。

非线性行为的原因：非线性行为主要受以下因素的影响：1. 材料的非弹性特性：钢筋混凝土材料的非线性行为主要源于混凝土本身和钢筋的非线性特性，如混凝土的开裂、压碎以及钢筋的屈服等。

2. 梁的几何形状：梁的横截面形状和长度等几何特性对于结构的非线性行为有重要影响，如受弯构件中的剪切、蠕变效应等。

非线性行为的研究方法：1. 数值模拟方法：随着计算机技术的不断进步，数值模拟方法成为研究钢筋混凝土梁非线性行为的主要手段之一。

常用的数值模拟方法包括有限元法、边界元法等，通过建立结构的数学模型，可以分析材料和结构的应力、应变以及位移等非线性行为。

2. 实验室试验：进行钢筋混凝土梁的真实加载试验，通过测量和记录荷载-位移曲线、应力-应变关系以及变形等参数，可以了解钢筋混凝土梁的非线性行为特征。

非线性行为对结构的影响：1. 结构的稳定性：非线性行为的出现会导致结构失去原有的刚度和稳定性，可能引发结构的屈曲和破坏，甚至发生局部或全局崩塌。

2. 结构的性能：非线性行为对结构的荷载承载能力、刚度和变形能力等性能产生重要影响，直接关系到结构的使用寿命和安全性。