门式刚架端板初始变形对连接性能影响的研究

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1、ABSTRACT摘要门式剐架轻型房屋钢结构体系中，端板连接是梁与柱连接所采用的主要连接方式。端板连接属于半刚性连接，节点的转动剐度影响到结构内力与位移，在工程实践中，端板与构件焊接导致板件变形，至使接触面不能紧密结合。端板初始变形对整个节点的影响有多大，对结构有何不利影响，是当前在门式刚架轻钢结构应用中迫切需要解决的问题。本文基于工程中常见的端板变形形式，并结合规范要求，对变形所产生的影响作了初步的探讨。目前工程中的端板变形可分为C形变形、V形变形、w形变形，其中v形变形是端板变形的常见形式。本文对不同厚度、不同初始变形的7个v形变

2、形的端板连接试件进行单向加载试验研究，记录了荷载位移曲线并量测了关键部位的应力，在此基础上重点讨论了各试件对连接的极限承载力与节点转动刚度的影响。经过程序验证后，本文使用ANSYS对具有不同厚度、不同初始变形的16个端板连接试件进行了有限元分析，其端板变形种类有C形变形、v形变形、W形变形3种，试件的设计与试验试件相结合，变形大小选取则结合了规范标准的规定。通过记录荷载位移曲线比较了不同试件的极限承载力与节点转动刚度的变化，另外通过对不同部位应力变化的观察分析了端板厚度、端板初始变形对端板、螺栓以及与端板相连板件的影响。通过上述研究

3、发现：端板变形会降低节点的转动刚度，不同的变形形式降幅差别较大，对V形变形影响较小，但对C形变形、w形变形的影响较大，不能忽略；另外端板的变形还会导致螺栓受弯、端板及相连板件产生较大的初始应力。最后，通过对研究总结得出初步结论，并对设计提出了建议，对制造加工提出建议控制要求，并对安装提出了建议处理措施。关键词：门式刚架，端板初始变形，连接性能，试验研究，有限元分析ABSTRACTEnd-plateconnectionisamainmethodofbeam—to·-columnconnectioningableframesofligh

4、tsteelstructures．Theend-plateconnectionisclassifiedassemi-rigidconnection，inwhichtherotationalstiffnessoftheconnectionwillinfluencetheinternalforcesanddisplacementsdevelopedinawholestructure．Inconstructionpractice，weldingoftheend-platecomponentswillinducetheimtialdefor

5、mationsintheendplates，andcauseaseparationoftheendplateseachsideatthecontactinterface．Whatextenttheconnectionwillbeinfluencedbytheinitialend-platedeformation，andthusona-wholestructureappearasaninevitablequestioninthecurrentdesignpracticeofgableframesoflightsteelstructur

6、es．Inthispaper,basedontheusualshapesoftheinitialend-platedeformationsandtheprovisionsgivenintherelativecodes，theinfluencesofinitialend-platedeformationontheperformanceoftheend·plateconnectionsarcdiscussed．Thetypesofinitialdeformationintheend-plateconnectionsareclassifi

7、edasCshape，VshapeandWshape，amongwhich,theVshapeisausualshape．Sevenspecimensofend-plateconnectionwithVshapeimtialdeformation，eachhavingdifferentthicknessintheendplate，anddifferentsizesofinitialdeformationweretestedundertheunidirectionloading．Theload-displacementcurvesan

8、dmeasurementsofthestlcessinthekeypositionwererecorded．Theultimateload·-carryingcapacityandtherotationalstiffnessofthe