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1、74低溫建筑技術(shù)2010年第8期(總第146期)半剛性鋼框架抗震性能研究阮宗波,葉朋飛(西安建筑科技大學(xué)。西安710055)【摘要】通過對Kishi—Chen冪函數(shù)模型的理論分析,并結(jié)合規(guī)范,提出了改善雙腹板頂?shù)捉卿撨B接形式鋼框架抗震性能的方法。并利用ANSYS對此進(jìn)行了驗(yàn)證,為半剛性連接鋼框架的設(shè)計(jì)提供參考?!娟P(guān)鍵詞】半剛性鋼框架;滯回曲線;雙腹板角鋼【中圖分類號】TU392【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1001—6864(2010)08—0074—03在鋼框架分析中通常采用剛性連接或鉸連接模型,其增大。值越大,連接形式的滯回曲線的面積
2、愈大。目的就在目的是為了簡化分析和設(shè)計(jì)過程,而實(shí)際上所有的連接在于得到最大的R值。荷載作用下都會展出一定的柔性,因此其本質(zhì)上都是屬于公式(1)右端第一項(xiàng)表現(xiàn)為頂?shù)捉卿摰挠?jì)算,第二項(xiàng)表半剛性的?。國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范條文和研究成果都反映了在現(xiàn)為腹板角鋼的計(jì)算,兩者可以獨(dú)立考慮。計(jì)算比較后發(fā)半剛性連接方面的研究成果】。我國規(guī)范GbSO017也列現(xiàn):g。、g,愈小,第一、二項(xiàng)的值愈大。出了“半剛性連接”這一連接類型,要求在內(nèi)力分析時(shí)根據(jù)gl=g.一W/2一t,/2(4)連接的彎矩轉(zhuǎn)角特性曲線考慮連接變形的影響』。g3=g一W/2一t,/2(5)通過
3、對單腹板角鋼連接、雙腹板角鋼連接、頂?shù)捉卿撨B具體符號含義參見文獻(xiàn)[10]。接、帶雙腹板的頂?shù)捉卿撨B接四種不同連接方式的鋼框架在選定角鋼類型后,g。和g即為已知,那么在公式進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算和有限元分析后發(fā)現(xiàn),對于相同的梁(4)、(5)只要使其W、t和W、t取值最大,貝IJg.、g3最小。但柱截面采用帶雙腹板的頂?shù)捉卿撨B接的鋼框架的滯回曲線最為飽滿,抗震性能最佳]。此種連接形式在工程實(shí)踐中是g。的取值還必須考慮公式(2)中的變化。不受影也有廣泛應(yīng)用,但使其發(fā)揮最佳抗震性能的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)響。g計(jì)算中、t。的取值須考慮公式(2)、(4);g3
4、的117、t.甚少。只需考慮公式(5)。通過大量的數(shù)值計(jì)算和有限元分析后本文通過對帶雙腹板的頂?shù)捉卿撨B接理論公式的分發(fā)現(xiàn),隨著連接角鋼的連接長度的增大,相應(yīng)增大。隨著析,提出了此種連接形式發(fā)揮最佳抗震性能的設(shè)計(jì)方法,并連接角鋼的鋼材牌號的提高,框架的抗震性能也有很大的以ANSYS軟件為平臺,采用彈簧單元COMBIN39模擬連提高。接,并結(jié)合BEAM188單元,對此方法進(jìn)行驗(yàn)證,證實(shí)了其可4算例及分析行性。1采用連接的M一0,模型表1模型尺寸和材料屬性本文的半剛性連接采用Kishi—Chen三參數(shù)冪函數(shù)模型:絲丹:”R[1一(M/M)“]
5、‘“式中,R為初始連接剛度;Oo為連接極限彎矩的初始塑性轉(zhuǎn)角,oo=M/R;n是M一曲線的形狀參數(shù)。形狀參數(shù)取值參見文獻(xiàn)[7]、[8]注:粱長3m,柱高2m,螺栓等級10.9。螺栓直徑:12,16mm頂?shù)捉卿撻L150mm,2帶雙腹板角鋼的頂?shù)捉卿撨B接方式的計(jì)算公式腹板角鋼長250一。兒一等0,=一g(g+0.78t)+’g(g;+0.72)㈩、算例假定了梁截面,同時(shí)選定了角鋼類型。根據(jù)以上設(shè)計(jì)步驟選取了兩種螺帽直徑21、2"/mm及三種角鋼厚度()+()一l=0(2)5、6、7mm來進(jìn)行比較。計(jì)算后數(shù)見表2。M=M+。+d2+2Vd
6、(
7、3)采用Kishi—Chen冪函數(shù)模型模擬連接M一0特性,根具體符號含義參見文獻(xiàn)[10]。據(jù)所得的初始連接剛度R極限彎距形狀參數(shù)n,即可3對理論公式的分析及提出設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對應(yīng)的M一0,數(shù)據(jù)的提取。列出并繪制M一0曲線如圖通過Kishi—Chen冪函數(shù)模型的一曲線表現(xiàn)為單調(diào)1、圖2。遞增,根據(jù)公式若0為固定值,則隨著的增大,值相應(yīng)采用ANSYS彈簧單元COMBIN39模擬連接,并結(jié)合76低溫建筑技術(shù)2010年第8期(總第146期)頂部推力下風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒可靠性設(shè)計(jì)陽平,程忠慶,姜海波(海軍T程大學(xué)天津校區(qū)海軍節(jié)能技術(shù)研究中心.河北塘沽3
8、00450)【摘要】對風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒在頂部水平推力作用下的可靠性進(jìn)行了分析。采用Jc法計(jì)算了塔筒的可靠指標(biāo);計(jì)算過程中,使用牛頓迭代法以提高收斂速度。選用焊接鋼管作塔筒,在塔筒高度固定的前提下,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼管尺寸,計(jì)算了可靠指標(biāo),確定了滿足可靠性要求的塔筒最佳尺寸?!娟P(guān)鍵詞】塔筒;可靠性;JC法;牛頓迭代法【中圖分類號】TU392【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1001—6864(2010)08—0076—02隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電因其對環(huán)境無污染及風(fēng)以塔筒頂部受到恒定的水平集中力F作用這一情形為能的可再生性,得到廣泛的應(yīng)用
9、。塔筒作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支例分析。由材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)可靠性原理相關(guān)知識,建立塔撐結(jié)構(gòu),是保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的重要構(gòu)件。塔筒的可筒抗彎可靠性的功能函數(shù):靠性直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可靠性。因此,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)z=