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竖向荷载下足尺半刚性连接组合框架试验研究 被引量:18
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作者 李国强 王静峰 刘清平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期43-51,62,共10页
为研究半刚性连接组合框架在静载作用下的力学性能,进行了竖向荷载下两榀足尺的两层两跨半刚性连接组合框架试验。组合框架由H型钢柱和压型钢板混凝土组合梁组成,钢节点由焊接到钢梁端部的平端板通过螺栓与钢柱翼缘连接。为了解半刚性... 为研究半刚性连接组合框架在静载作用下的力学性能,进行了竖向荷载下两榀足尺的两层两跨半刚性连接组合框架试验。组合框架由H型钢柱和压型钢板混凝土组合梁组成,钢节点由焊接到钢梁端部的平端板通过螺栓与钢柱翼缘连接。为了解半刚性连接组合框架的结构性能和破坏特征,考察不同荷载水平作用下半刚性连接和楼板的组合效应对钢框架结构整体性能的影响,重点分析框架整体性能、节点性能和梁性能。试验表明:平端板型组合节点为半刚性连接、部分强度节点,具有较高的强度和刚度,其极限转角可满足不小于30mrad的延性设计要求;半刚性连接和楼板的组合效应对钢框架的强度、刚度和延性有较大影响,设计时应加以考虑。试验结果可为今后半刚性连接组合框架理论研究和工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 刚性连接 组合框架 楼板的组合效应 平端板连接 竖向荷载 试验
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半刚性连接钢框架的简化计算方法 被引量:17
2
作者 胡习兵 舒兴平 沈蒲生 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期18-23,共6页
采用已有的三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能.根据小变形叠加原理,推导了半刚接梁单元杆端弯矩的计算公式以及不同情况下连接的转动刚度与弯矩传递系数.在此基础上,通过对钢框架侧移刚度和半刚接梁单元转动刚度的修... 采用已有的三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能.根据小变形叠加原理,推导了半刚接梁单元杆端弯矩的计算公式以及不同情况下连接的转动刚度与弯矩传递系数.在此基础上,通过对钢框架侧移刚度和半刚接梁单元转动刚度的修正,提出了半刚接钢框架内力和层间位移的简化计算方法.算例结果表明:该计算方法可靠,可用于结构的初步设计和最终校核. 展开更多
关键词 刚性连接 弯矩-转角关系 内力 层间位移
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大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接节点疲劳性能试验研究 被引量:9
3
作者 卫星 李俊 强士中 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期73-79,共7页
主跨552m的重庆朝天门长江大桥轨道横梁采用新的半刚性结构与主桁连接。为评估半刚性连接结构在公路及轻轨荷载共同作用下的抗疲劳性能,对其进行全寿命期疲劳试验研究。通过空间有限元分析,选取受力最不利的主桁E18节点与轨道横梁的连... 主跨552m的重庆朝天门长江大桥轨道横梁采用新的半刚性结构与主桁连接。为评估半刚性连接结构在公路及轻轨荷载共同作用下的抗疲劳性能,对其进行全寿命期疲劳试验研究。通过空间有限元分析,选取受力最不利的主桁E18节点与轨道横梁的连接结构为研究对象。参考美国AASHTO及英国BS5400设计规范,基于M iner疲劳损伤累积原则,得到轨道横梁半刚性连接结构的疲劳内力幅。采用1∶4缩尺模型,完成半刚性连接结构设计寿命期及超长服役期的疲劳试验。设计寿命期疲劳试验结果表明,朝天门长江大桥轨道横梁与主桁E18节点的半刚性连接在其设计寿命期内不会发生疲劳开裂,疲劳性能满足设计要求。全寿命期疲劳试验结果表明,轨道横梁上翼缘的连接角钢是半刚性连接结构的易损部位。 展开更多
关键词 钢桁拱 轨道横梁 刚性连接 疲劳试验 全寿命
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水平荷载作用下足尺半刚性连接组合梁框架试验 被引量:8
4
作者 李国强 刘清平 王静峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期8-16,共9页
为研究半刚性连接组合梁钢框架在水平荷载作用下的特性,进行水平荷载作用下足尺的空间两层两跨半刚性连接组合梁框架的试验研究。半刚性连接组合梁框架由热轧H型钢柱和焊接H钢梁及压型钢板混凝土组合梁组成,连接为平端板连接半刚性节点... 为研究半刚性连接组合梁钢框架在水平荷载作用下的特性,进行水平荷载作用下足尺的空间两层两跨半刚性连接组合梁框架的试验研究。半刚性连接组合梁框架由热轧H型钢柱和焊接H钢梁及压型钢板混凝土组合梁组成,连接为平端板连接半刚性节点。试验主要进行相应测点的应变、转角及位移测量,框架整体性能及半刚性连接节点性能的分析。试验结果显示半刚性连接组合梁框架具有较强的抵抗水平荷载的能力;平端板连接组合节点为半刚性连接、部分强度节点,具有较高的强度、刚度和较好的延性。将试验结果与简化计算方法的预测结果进行比较,结果显示框架的总体位移、极限承载能力、节点转动能力及强度的试验值与简化方法的预测值能较好的吻合。 展开更多
关键词 刚性连接 组合梁框架 平端板连接 水平荷载 足尺模型试验
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半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构性能研究 被引量:27
5
作者 于金光 郝际平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期74-82,共9页
半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加... 半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加载试验研究,系统分析了三者的整体性能和破坏模态,拟从承载力、刚度、延性、耗能、整体性能和节点性能六个方面对双体系的节点刚度与墙体的匹配效果进行评价。结果表明:在半刚性框架内设置钢板墙能较大程度提高结构的极限承载力与侧向刚度;结构具有理想的屈服顺序,内填板在加载初期非常有效。屈服区域延伸至整个墙体时,附加荷载将基本上由边缘构件承担,试件破坏主要由内填板的屈服和框架柱的弯扭失稳控制;节点刚度退化小,且内填板的设置缓解了节点区自身的延性要求,梁柱连接形式对试件的抗侧刚度和整体强度的影响不大,降低连接刚度有利于提高试件延性和耗能能力。 展开更多
关键词 刚性连接钢框架 剪力墙 钢板 往复加载试验 滞回性能 消能机理 梁柱连接
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大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接的疲劳荷载 被引量:4
6
作者 卫星 李俊 +1 位作者 强士中 刘德军 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期660-665,共6页
为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AAS... 为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AASHTO规范,建立了反映桥梁设计寿命期内真实运营状况的疲劳荷载模型,并通过全桥三维有限元分析计算了该构造细节的荷载历程.根据疲劳损伤累积理论,确定了钢桁拱轨道横梁与主桁半刚性连接的疲劳试验荷载. 展开更多
关键词 钢桁拱桥 轨道横梁 刚性连接 疲劳荷载 内力历程
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钢梁柱弱轴顶底角钢半刚性连接的抗弯特性 被引量:3
7
作者 李文岭 郝际平 +3 位作者 王连坤 陈红英 张俊峰 石晶 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期106-110,共5页
为了解顶底角钢半刚性连接的抗弯特性,利用简化的斜率-位移方程推导了半刚性连接初始刚度的计算公式,根据角钢的塑性特性计算了半刚性连接的极限弯矩,进行了两类柱弱轴顶底角钢半刚性连接的抗弯试验,并利用三参数幂函数模型模拟了所研... 为了解顶底角钢半刚性连接的抗弯特性,利用简化的斜率-位移方程推导了半刚性连接初始刚度的计算公式,根据角钢的塑性特性计算了半刚性连接的极限弯矩,进行了两类柱弱轴顶底角钢半刚性连接的抗弯试验,并利用三参数幂函数模型模拟了所研究的半刚性连接的弯矩-转角曲线.结果表明,模拟结果与试验结果吻合很好,文中提出的新型连接形式具有很好的抗弯能力. 展开更多
关键词 顶底角钢连接 刚性连接 弯矩-转角曲线 初始刚度 极限弯矩
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半刚性连接钢框架结构弹性时程分析 被引量:5
8
作者 胡习兵 沈蒲生 舒兴平 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第3期65-70,共6页
用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构动力弹性时程分析计算模型。采用虚功原理,通过对单元转角-位移方程的修正,推导了这种计算模型的单元质量矩阵,并编制了相应的弹性时程分析计算程序,分析了连接... 用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构动力弹性时程分析计算模型。采用虚功原理,通过对单元转角-位移方程的修正,推导了这种计算模型的单元质量矩阵,并编制了相应的弹性时程分析计算程序,分析了连接的半刚性在不同地震动作用下对钢框架结构动力性能的影响,并与有限元结果进行了比较。算例结果表明:连接的半刚性对结构动力性能的影响非常大,结构的抗震性能优于刚性连接的情况。 展开更多
关键词 钢结构 刚性连接 动力性能 质量矩阵 转动弹簧
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半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算方法 被引量:6
9
作者 胡大柱 李国强 孙飞飞 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第2期68-73,共6页
推导了半刚性连接组合梁单元不考虑轴向变形和剪切变形的刚度方程,基于此刚度方程给出了框架柱的抗侧移刚度。采用连续弹性体无限自由度体系剪切自由振动方程,推导了半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算公式。通过算例说明了连接的... 推导了半刚性连接组合梁单元不考虑轴向变形和剪切变形的刚度方程,基于此刚度方程给出了框架柱的抗侧移刚度。采用连续弹性体无限自由度体系剪切自由振动方程,推导了半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算公式。通过算例说明了连接的转动刚度以及正负弯矩作用下连接转动刚度的不同对自振周期的影响。 展开更多
关键词 刚性连接 组合框架 抗侧移刚度 自振周期 实用计算方法
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高层钢结构双腹板、顶底角钢半刚性连接的研究 被引量:4
10
作者 阎红伟 完海鹰 +1 位作者 程晓艳 张永生 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第3期359-362,共4页
对高层建筑钢结构中采用的双腹板、顶底角钢半刚性连接进行了静力加载实验研究;针对不同尺寸的构件,研究了顶底角钢、腹板角钢、梁翼缘和腹板在荷载作用下的应力情况,确定了该种连接在静力荷载作用下的受力性能及破坏模式,得到了其M—... 对高层建筑钢结构中采用的双腹板、顶底角钢半刚性连接进行了静力加载实验研究;针对不同尺寸的构件,研究了顶底角钢、腹板角钢、梁翼缘和腹板在荷载作用下的应力情况,确定了该种连接在静力荷载作用下的受力性能及破坏模式,得到了其M—θ曲线、极限承载能力Mu、极限转角、初始刚度Kl,初步分析了影响该种连接静力性能的因素以及影响程度。 展开更多
关键词 高层建筑 钢结构 双腹板 顶底角钢 刚性连接 静力加载实验 应力 破坏模式 静力性能
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半刚性连接空间钢框架在地震作用下的侧移分析 被引量:6
11
作者 邵永松 王晓东 谢礼立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期30-35,共6页
利用有限元软件ANSYS建立10个层数为2层、6层和10层空间框架结构模型进行了时程分析。对比了层数、连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响;同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析... 利用有限元软件ANSYS建立10个层数为2层、6层和10层空间框架结构模型进行了时程分析。对比了层数、连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响;同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析。结果表明在地震作用下梁柱连接节点半刚性的存在在一定程度上增加结构的侧移,但同时使结构的内力有所降低。 展开更多
关键词 刚性连接 空间钢框架 动力时程分析 弹塑性分析
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半刚性连接钢管混凝土框架剪力墙结构的动力特性分析 被引量:3
12
作者 孙修礼 梁书亭 +2 位作者 王群依 蒋永生 李玉莹 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第3期93-97,共5页
将钢管混凝土框架剪力墙结构作为连续弹性无限自由度结构,建立自由振动方程,分析了半刚性连接对结构自振周期和频率的影响,推导出半刚性连接框剪结构自振周期系数的计算公式。使用通用有限元程序ANSYS进行结构的模态分析,有限元分析结... 将钢管混凝土框架剪力墙结构作为连续弹性无限自由度结构,建立自由振动方程,分析了半刚性连接对结构自振周期和频率的影响,推导出半刚性连接框剪结构自振周期系数的计算公式。使用通用有限元程序ANSYS进行结构的模态分析,有限元分析结果和公式计算结果吻合良好。结果表明,半刚性连接使得结构自振周期增大,半刚性连接对高阶振型自振周期的影响很小。提出了地震区钢管混凝土框剪结构体系的设计建议,可供工程设计人员参考使用。 展开更多
关键词 动力特性 刚性连接 框架剪力墙结构 有限元分析 钢管混凝土
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半刚性连接整体钢框架拟动力试验分析 被引量:9
13
作者 完海鹰 郑晓清 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2013-2015,共3页
在钢框架结构的设计中,通常将梁柱节点处理为完全刚接或理想的铰接,但是在实际框架中,梁柱节点表现出半刚性。目前的实验研究基本都基于结构和构件的静力分析。文章研究了结构的动力性能,进行了半刚性连接整体钢框架的拟动力试验,所得... 在钢框架结构的设计中,通常将梁柱节点处理为完全刚接或理想的铰接,但是在实际框架中,梁柱节点表现出半刚性。目前的实验研究基本都基于结构和构件的静力分析。文章研究了结构的动力性能,进行了半刚性连接整体钢框架的拟动力试验,所得结论为高层钢结构设计规范提供了试验基础。 展开更多
关键词 钢框架 刚性连接 拟动力实验
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有效接触面积刚性连接的结合部建模方法研究 被引量:2
14
作者 李奇志 陈国平 +2 位作者 陈文华 潘骏 段福斌 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期397-402,共6页
为了解决结合部仿真建模的问题,依据赫兹接触理论和G-W模型推导出连接零件结合部的有效接触面积计算公式,对结合部的有效接触面积内有限元单元节点刚性连接的建模方法进行了研究。以某印制板夹具为例,按照所提方法得到了结合部的有效接... 为了解决结合部仿真建模的问题,依据赫兹接触理论和G-W模型推导出连接零件结合部的有效接触面积计算公式,对结合部的有效接触面积内有限元单元节点刚性连接的建模方法进行了研究。以某印制板夹具为例,按照所提方法得到了结合部的有效接触面积,运用Patran软件中MPC命令建立了螺钉连接件有效接触面积的有限元单元节点刚性连接的模型。通过比较印制板夹具实测模态和计算模态的非平动前四阶模态频率及计算模态保证判据(MAC)值,表明所建有限元模型是合理的、符合实际的,从而证明了有效接触面积刚性连接建模方法的正确性,可以为其他产品的结合部仿真建模提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 结合部 刚性连接 单元节点 有效接触面积
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半刚性连接钢框架结构体系优化设计 被引量:8
15
作者 何嘉年 王湛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期98-103,共6页
传统的钢框架设计,其梁柱节点的连接形式一般是在设计前根据设计人员的经验预先设定的,框架构件的设计只是根据已知结构连接形式的前提下的内力分析进行的,这样的设计思路忽略了不同连接形式在框架结构中的影响作用,框架的性能分析缺乏... 传统的钢框架设计,其梁柱节点的连接形式一般是在设计前根据设计人员的经验预先设定的,框架构件的设计只是根据已知结构连接形式的前提下的内力分析进行的,这样的设计思路忽略了不同连接形式在框架结构中的影响作用,框架的性能分析缺乏全面性和整体性。为了使框架结构设计能得到更加有实际工程意义的优化设计结果,本文基于框架整体体系角度,提出主动半刚性连接设计方法的设计思路,将半刚性连接形式作为设计变量引进结构设计和优化设计中,并建立相应的优化数学模型,提出改良的遗传算法作为优化计算方法。最后,对双跨十层框架结构进行优化设计分析。研究结果表明,应用主动半刚性连接设计方法,能使框架设计基于结构体系的层面上实现优化,结构的构件更加充分地发挥作用,从而很好地降低结构总造价;并且,应用遗传算法能使优化快速收敛,优化分析效果良好。 展开更多
关键词 钢框架 刚性连接 优化设计 遗传算法
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空间半刚性连接钢框架有限元分析和研究 被引量:4
16
作者 王新武 李跃辉 张伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期167-170,共4页
对带双腹板顶底角钢连接以及外伸端板连接空间钢框架进行了非线性有限元分析,研究了空间钢框架的静力承载性能与节点刚度的关系,得到了不同节点刚度对空间钢框架位移和内力的影响结果,对工程应用具有一定的参考价值。
关键词 刚性连接 有限单元法 空间钢框架
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半刚性连接框架的变形和内力 被引量:7
17
作者 周瑞忠 尹志刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期22-26,共5页
研究了钢结构或钢筋混凝土组合结构梁柱半刚性连接的计算模型和对框架变形及截面内力的实际影响 ,在非线性迭代过程中 ,采用改进弧长法控制 ,提高了计算精度和算法的收敛性。实际算例表明半刚性连接会使剪切变形和二阶效应的影响增大。
关键词 刚性连接 弧长法 截面内力
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半刚性连接钢框架抗震性能的模型试验研究 被引量:7
18
作者 孙犁 李凤霞 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第4期143-147,共5页
通过两榀1/2比例的一跨两层半刚性连接钢框架模型的低周反复荷载试验,研究了框架模型的破坏机制、、出铰顺序、滞回特性、耗能能力等抗震性能。从而得出结论:具有腹板双角钢的顶底角钢连接的钢框架由于节点连接刚度较小,因此框架在侧向... 通过两榀1/2比例的一跨两层半刚性连接钢框架模型的低周反复荷载试验,研究了框架模型的破坏机制、、出铰顺序、滞回特性、耗能能力等抗震性能。从而得出结论:具有腹板双角钢的顶底角钢连接的钢框架由于节点连接刚度较小,因此框架在侧向力作用下变形较大,但同时此连接也改善了梁柱的内力分布,提高了框架的耗能能力,增加了结构抗震性能。 展开更多
关键词 刚性连接 抗侧力 钢框架
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半刚性连接钢框架稳定极限承载力试验研究 被引量:9
19
作者 周学军 张祥龙 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第1期75-78,共4页
为研究半刚性连接钢框架的受力、变形性能及其破坏特点 ,对带双腹板角钢的顶底角钢连接钢框架进行了极限承载力静力试验。得到了半刚性连接钢框架的稳定极限承载力和对应的荷载—位移曲线。试验结果表明 ,半刚性连接钢框架要产生很大的... 为研究半刚性连接钢框架的受力、变形性能及其破坏特点 ,对带双腹板角钢的顶底角钢连接钢框架进行了极限承载力静力试验。得到了半刚性连接钢框架的稳定极限承载力和对应的荷载—位移曲线。试验结果表明 ,半刚性连接钢框架要产生很大的变形后才达到极限承载力 ;对于有侧移半刚性钢框架结构 ,分析中必须考虑二阶效应。 展开更多
关键词 刚性连接 钢框架 极限承载力 荷载-位移曲线
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狗骨式刚性连接钢框架有限元分析 被引量:5
20
作者 王新武 王莹 张惠娟 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第2期67-70,共4页
对狗骨式刚性连接钢框架进行了有限元分析 ,得到了在低周往复荷载作用下狗骨式连接钢框架的应力发展状况、应力分布以及框架塑性铰出现的顺序。并简单介绍了狗骨式连接对框架性能的影响。分析表明 :狗骨式连接能增强钢框架的抗震性能 ,... 对狗骨式刚性连接钢框架进行了有限元分析 ,得到了在低周往复荷载作用下狗骨式连接钢框架的应力发展状况、应力分布以及框架塑性铰出现的顺序。并简单介绍了狗骨式连接对框架性能的影响。分析表明 :狗骨式连接能增强钢框架的抗震性能 ,起到保险丝的作用。 展开更多
关键词 狗骨式连接 刚性连接钢框架 有限元分析 钢结构 应力
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