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标题: 请教:半刚性节点有哪些基本做法? [打印本页]

作者: caoxichen 时间: 2004-4-7 02:13 标题: 请教:半刚性节点有哪些基本做法?

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,虽然GB 50017提出了半刚接的可行性,但是由于没给出范例,加之目前国内做法的多样性,本人急需比较成熟的一些比较可行性的做法,希望大家不吝赐教!

作者: wallman 时间: 2004-4-8 10:30 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

板刚性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型钢连接时都属于板刚性连接。
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，以后有时间我把它传上来。

作者: caoxichen 时间: 2004-4-9 16:00 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

但是现在有一个难题，一些软件，如STS，根本没有半刚性的建模形式，让人手算呀！能否提供几个比较标准的节点形式，或者相关计算软件呀？而且对于受力体系而言，有些情况如果做铰接，很可能变为几何可变体系了，做刚性节点，又不实际，很让人头疼呀！

作者: wallman 时间: 2004-4-9 22:05 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

是啊，刚接、铰接和半刚接是很难区分的，特别是半刚接节点在设计和结构整体计算中很难考虑。例如门式刚架结构中典型的梁柱连接节点，在计算时我们都是按照刚性连接考虑的，但其实这种形式在多层或高层钢结构中就应该按照半刚性节点来考虑。因此要具体问题，具体分析。
我认为在结构具有足够富余约束的情况下，可以适当考虑使用半刚性连接，达到简化施工的目的；但如果结构没有多于的约束，即结构为静定体系（而非超静定体系）时，应尽量使用刚性连接，以增加结构的破坏防线。
另外，半刚性连接来源于结构构造和形式的某种需要，无可奈何时才出现了半刚性节点的概念，它并不一定就比刚性连接作法简单，它们之间不存在可比性。因此如果讲求简洁和受力明确，还是使用铰接或刚接节点，不要刻意追求半刚性节点，这是舍本逐末的作法。

作者: liushu 时间: 2004-4-10 10:42 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

我目前在做该方面博士论文,有意联系打电话027-62672222 或liushugold8088@vip.163.com 刘曙

作者: fire 时间: 2004-4-12 14:33 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

刘曙兄：请问你的半刚性节点是如何实现的？我也在搞节点半刚性方面的工作，看了一些参考文献，通常都是加转动弹簧，但还是没有十分弄清楚这个转动弹簧如何加？请赐教！

作者: caoxichen 时间: 2004-4-12 15:25 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

既然大家都研究了这个问题，谁有参考做法呀，传上来大家研究一下吗？楼上老兄说的太原则了，在实际工程中，有体系上的要求，更要有实际的做法呀！在结构力学中，因为没有这种提法，所以在体系上，她不能成为主角，看来只能作为工程师们的保险系数了！真希望在体系上大师们能给一个突破呀！

作者: daniel_li 时间: 2004-4-15 11:53 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

请问：各位高手，分析半刚性钢框架的受力时，用ANSYS怎么实现结构分析？谢谢大家的帮忙！

作者: DYGANGJIEGOU 时间: 2005-2-2 09:07 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

看看下面一段资料,可能对你有所帮助:
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，对于节点的理想化，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型钢连接时都属于板刚性连接。
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:

作者: tutu_nini 时间: 2005-2-17 15:14 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

根据我们所做的研究，带端板外伸加劲肋的端板连接，基本可以认为是刚性连接，因此可以不考虑其半刚性问题

作者: yhqzqddsh 时间: 2005-2-17 15:32 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

用ansys分析半刚性钢框架的内力，关键是如何准确的模拟节点。可以在梁柱节点处设置一个弹簧，用接触单元CONTRACT52实现。

作者: wxh735 时间: 2005-2-21 10:48 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

半刚性节点实际受力与理论计算有较大误差，
而且高强螺栓比较多，其实不经济。
我不赞成半刚性节点。

作者: tutu_nini 时间: 2005-3-6 21:34 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

楼上的认为弹簧是用CONTAC单元，我不赞同。我现在用的COMBIN单元，很好的解决的这个问题。
办刚性的研究主要还是初始刚度的确定，不容易的
很多的研究都不好。

作者: 金领布波 时间: 2005-3-7 12:25 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

软件中staad可以实现半刚性节点的计算，可以自己指定节点承担的力和弯矩。

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 09:44 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

给出几种半刚性连接，摘自外文文献

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 09:52 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

典型的顶底角钢连接

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 09:55 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

典型的外伸端板连接

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 15:28 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

(a)

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 15:30 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

典型的齐平端板连接

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 19:24 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

矮端板连接是由一个长度小于梁高的端板焊接到梁腹板上，再用螺栓与柱翼缘连接组成。矮端板连接主要用于将梁端剪力传递到柱上，其性能和双腹板角钢连接很相似.

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 20:08 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

图为典型的矮端板底角钢连接，这类连接是由板焊接到梁腹板并栓接到柱翼缘，底角钢焊接或栓接到梁翼缘并栓接到柱上。假定底角钢只传递竖向荷载。

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 20:12 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

图为典型的双腹板底角钢连接
这类连接一般不采用，没太多试验数据来描述他们全面的力学性。

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-2 20:24 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

这张图描述了几种半刚性连接的弯矩―转角关系曲线。纵轴为完全刚性，横轴为理想的铰接.习惯上，只要连接对节点转动约束达到理想刚接的90%以上,即可视为刚性连接;而把外荷作用下,梁柱轴线间的相对转角达到理想铰接的80%以上的连接视为铰接，其他的都属于半刚性连接。这段话引自C.G.Salmon and Q.JE.Johnson.Steel Structures Design and Behaviour.Harper & Row.New York,1980

作者: 轻钢sts 时间: 2005-4-12 15:10 标题: 俺找了好久啊，

我自己提问了半刚性节点的问题，被删除了，原来，大家都在这呢。太好了。有个问题请教，半刚性节点如何计算啊？PK里支持吗？如何建模啊？
谢谢各位老师

作者: myorinkan 时间: 2005-4-21 22:24 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震，许多焊接钢框架梁柱接点被破坏。事后美国AISC标准对接点的分类提出不仅要考虑强度，还要考虑连接的刚度和韧性。
例如，关于刚接-半刚接-铰接的划分，AISC规范1994年版把传递20%以下构件抗弯能力的连接称为铰接，传递20%--90%构件抗弯能力的连接定义为半刚接，传递全部弯矩的为刚接。
AISC规范2000版（1999年12月27日公布）规定：M_n>M_p,beam为等强连接。M_n<0.2M_p,beam为铰接。其余为部分强度连接。其中，M_n定义为转角θ_n=0.02弧度时的弯矩，即标称连接强度。M_p,beam为被连接梁的抗弯强度。AISC-1999的半刚性连接弯矩-转角曲线，见JPG附件。
连接的刚性与梁刚性之比α=K_sL/EI，L和EI为梁的长度和弯曲刚性。K_s为连接的割线刚度。K_s=M_s/θ_s，请见弯矩-转角曲线。当α>20时为刚接，当α<2时为铰接。其余为半刚接。
详细内容请大家参阅《Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings》（AISC 1999.12.27）的解说 Commentary A2. Types of Construction, 164页--167页。本论坛可下载，详细地址是《 E3.图书，论文交流》，标题：[精华]好书推荐：LOAD &RESISTANCE FACTOR DESIGN 。

作者: lbshy 时间: 2006-3-3 21:10 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

其实，我个人愚见：连接方式可以多种多样，但如确切的说哪种是刚接，哪种铰接，哪种是半刚接是比较困难的，主要还是因为我们国家没有统一的规范可参考，所以我们需要对这方面的问题进一步研究。如果我们通过计算可以确定的话，我们也许就没有那么多的迷惑了。

作者: crazysuper 时间: 2006-3-4 21:20 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

真真的半刚性连接也是建立在实验以及实际作用之上，从而得出更为完善的节点，在工程设计中是按刚性连接或铰接连接，其实在作用之上就已经成了半刚性连接。就如DYGANGJZEGOU所说：“对于节点的理想化，在工程实际不可能存在理想的铰接和刚接节点”

作者: OWNER 时间: 2006-3-14 15:23 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

书上介绍很少，实际中也很少用，

作者: golina520 时间: 2006-5-19 11:57 标题: 大家可以提供自己的联系方式，以便相互交流！

本人这个学期也在做半刚性方面的硕士论文。
觉得这个方面的理论分析真的比较难得以开展。
大家可以提供自己的联系方式，以便相互交流！
我：汤建平
QQ:184723992。
E-mail：golina520@yahoo.com.cn

我已经申请了一个半刚性的QQ部落：24966258
为了我们有一个纯净的空间，加入群是需要验证身份的，
给大家造成的麻烦，敬请大家见谅！

作者: pcy33448899 时间: 2006-5-20 23:43 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

个人觉得可以通过计算实现刚接.我们算螺栓的时候不也有按刚接节点计算的吗??刚接节点关键不是如何构造,而是如何满足受力的要求,假如弯剪扭都满足了,这样的节点你是否还可以按铰接或半刚性的看??
还有,我们计算预埋锚栓的时候也是可以按刚接处理的,因为计算公式本身就已经包含了弯剪在里面.所以,最好是通过计算来确定刚接.

作者: golina520 时间: 2006-6-12 10:13 标题: 上下翼缘角钢连接半刚性节点弯矩转角曲线推导？

上下翼缘角钢连接半刚性节点弯矩转角曲线推导是如何进行的，谁有这个方面的资料，谢谢提供！golina520@yahoo.com.cn

作者: golina520 时间: 2006-6-12 10:33 标题: 上部角钢、支托角钢和腹板双角钢半刚性连接

采用上部角钢、支托角钢和腹板双角钢半刚性连接设计表

提要：本文根据AISC/LRFD规范（1994）编制了根据已知梁截面和所受荷载选用由上角钢、支托角钢和腹板双角钢组成的半刚性连接。它能迅速选出适合的角钢型号和尺寸，并确定连接的M―θ关系。也给出了设计方法说明和算例。
相当不错的文章。推荐！！
part1

作者: golina520 时间: 2006-6-12 10:35 标题: 采用上部角钢、支托角钢和腹板双角钢半刚性连接设计表

part2

作者: golina520 时间: 2006-6-12 10:38 标题: 采用上部角钢、支托角钢和腹板双角钢半刚性连接设计表

part3

作者: golina520 时间: 2006-6-12 10:41 标题: 采用上部角钢、支托角钢和腹板双角钢半刚性连接设计表

part4

作者: one1af 时间: 2006-10-24 11:59 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

有一个想法：半刚性节点弯矩能否根据连接类型和梁、柱刚度等特性确定一个系数。

作者: robot1230 时间: 2006-10-26 20:29 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

国外对这种节点研究的比较多，半刚性节点一般受力比较复杂，欧洲的EC3规范，和美国的规范都对其做法有较详尽的阐述，其比较常用的形式有：T型钢连接节点，端板连接，腹板连接，其主要任务是在弯矩――转角曲线性能的确定上

作者: mm_sp 时间: 2006-11-18 23:14 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

我觉得半刚性节点还是少用为好。
因为他传力不是很明确，他能传递多少弯矩？是总弯矩的一半还是更多？
这个好象不大好控制吧

作者: kjz 时间: 2006-12-11 00:24 标题: 回复：回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

pcy33448899 wrote:
个人觉得可以通过计算实现刚接.我们算螺栓的时候不也有按刚接节点计算的吗??刚接节点关键不是如何构造,而是如何满足受力的要求,假如弯剪扭都满足了,这样的节点你是否还可以按铰接或半刚性的看??
还有,我们计算预埋锚栓的时候也是可以按刚接处理的,因为计算公式本身就已经包含了弯剪在里面.所以,最好是通过计算来确定刚接.

梁-柱节点连接的节点分类可以按照刚度分类，也可以按照强度分类。对于刚度分类来说，可以分为刚性节点(rigid)、半刚性节点(semi-rigid)、铰接点(nominally pinned)。对于强度分类来说，可分为全强节点(full-strength)、部分强度节点(partial-strength)、和铰节点(nominally pinned)。

刚，半刚，或是铰接是刚度的角度阐述的，不是从承载能力的角度分类的。

作者: jackson 时间: 2007-2-21 10:58 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

有哪位仁兄能提供外伸端板式半刚性连接节点算法，谢谢。

作者: 春天古树 时间: 2007-2-28 15:32 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

半刚性节点的研究国内有很多人在做,然而同样的连接形式却因为所用钢材性能不同而得到的弯矩转角关系相差很大,所以就半刚性的整体性能而言不仅要考虑它的连接形式还要涉及所用钢材的性能.

作者: jackson 时间: 2007-5-6 18:26 标题: 回复：请教:半刚性节点有哪些基本做法?

哪位老师能否说说，如果采用支撑式框架结构，梁柱采用半刚性节点，整体结构分析时简化为刚性节点（限于部分软件无半刚性节点功能），分析完成后，节点设计时，螺栓、端板按分析得出的实际弯矩、轴力、剪力进行设计，这样做是否可以？采用这样计算出的节点，整体结构的实际内力、变形、稳定性等方面是否与前述整体结构分析（假定梁柱刚接）相比已发生大的变化。谢谢！

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