半刚性钢框架的直接分析方法理论研究

介绍了一种针对半刚性连接钢框架的直接分析法，该方法可以同时考虑结构和构件的初始缺陷、几何非线性(包括-P-Δ,P-δ效应)、材料非线性以及半刚性连接（支座）对结构受力性能的影响。建立了可同时考虑初始缺陷、半刚性连接以及塑性铰的弯曲稳定函数单元（CSF单元），推导了CSF单元的二阶单元刚度矩阵，并扩展为三维单元刚度矩阵。采用弹簧单元对半刚性连接和塑性铰单元的非线性行为进行了模拟，确定了塑性铰出现的判断准则以及弹簧刚度的取值，定义了结构破坏准则。利用NIDA程序对3组半刚性连接框架结构进行了直接分析，并与试验结果进行了对比。对比分析表明：利用NIDA程序得到的结果与试验结果吻合较好，验证了直接分析法对半刚性连接钢框架进行结构分析的有效性和可靠性。