钢框架梁柱腹板连接的有限元分析

第２８卷第４期　２００８年０８月　西安工业大学学报　ＶｏＩ．２８　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２００８　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ’ａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　文章编号：　１６７３—９９６５（２００８）０４—３９５—０６　钢框架梁柱腹板连接的有限元分析　李宝平，李养成　（西安工业大学建筑工程系，西安７１００３２）　摘要：　针对钢框架结构中梁柱节点在震害中的脆断破坏，利用有限元计算程序ＡＮＳＹＳ对　梁柱腹板连接试件模型进行循环加载计算，通过对试件滞回特性、节点域应力分布详细研究后　得出，节点域有较好的延性和耗能能力，并揭示了节点发生脆断的原因缘于焊缝处剪应力集　中，为该种连接钢框架的设计及理论分析提供了依据．　关键词：　梁柱腹板连接；循环荷载；滞回特性；有限元　中图号：ＴＵ３９８　文献标志码：　Ａ　在钢结构抗震设计中，梁柱连接节点是关键部　位，它起着在两种构件之间传递弯矩和剪力的作　用，结构的受力性能在很大程度上取决于节点性　能．美国北岭（Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ）及日本阪神地震震害调　跨度７．２　ｍ的一半，即Ｌ＝３．６　ｍ．柱高取上下层反　弯点之间距离３．６　ｍ（层高３．６　ｍ），框架柱在上端　承受Ｎ　＝＝＝０．４　Ｎ　的柱轴压力，Ｎ　为柱全截面屈　服时所能承受的压力．柱截面尺寸为４００×４００×　１２×２１，梁截面尺寸为４００×２００×８×１３，螺栓采　用Ｍ２２（１０．９级），孑Ｌ径为２４　ｍｍ，摩擦系数取０．　３５，焊缝采用Ｅ４３型焊条，其余钢材均为Ｑ２３５．　‘　，ｖ　——　查发现，钢结构建筑的破坏多为发生于梁柱节点部　位的脆断破坏＿１　］．对钢框架结构中梁柱节点的抗　震防断问题，目前国内外的研究主要集中于梁连接　于柱的翼缘连接，对梁垂直于Ｈ形柱的腹板与柱　的连接（即Ｈ形柱在弱轴方向与梁连接，称为腹板　连接）仅有少量的试验研究＿３　］，反映梁柱腹板连接　在循环荷载作用下的性能分析也开展得较少，相关　计算理论和设计方法不够成熟，我国钢结构各相关　规范对梁柱腹板连接的设计规定也很少．　本文针对上述存在的问题，主要开展了梁柱腹　板连接节点（刚性栓焊连接节点）在循环荷载作用　下试件滞回性能、高强螺栓及接触区域应力、对接　焊缝处应力的三维有限元数值分析，进而提出抗震　设计建议．　一　２１　Ｊ　３Ｘ１５　．ｌ３　圈　Ｏ０　一６Ｏ　６Ｏ　旺］４ｏｏ　２００　ｌ　３　Ｕ　３６００　｝　固∞　图１试件外形图　Ｆｉｇ．１　Ｄｅｔａｉｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　１　梁柱腹板连接试件的设计　按照《高层民用建筑钢结构技术规程》并结合　我国《热轧Ｈ型钢和剖分Ｔ型钢（ＧＢ／Ｔ１１２６３—　２　有限元模型　２．１材料特性定义和单元选取　有限元分析中材料非线性按Ｖｏｎ　Ｍｉｓｅｓ屈服　１９９８）》标准设计基本试件截面尺寸及其连接细部　如图１所示．试件悬臂梁端到柱中心的间距取常用　准则及其相关流动法则　引，材料应力一应变关系采　用考虑应变强化和带有下降段的多线性随动强化　＊收稿日期：２００８—０４—１３　作者简介：李宝平（１９７１一），男，西安工业大学讲师，主要研究方向为工程结构设计与计算．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘａｉｔｌｂｐ＠１６３．ｃｏ札　３９６　西安工业大学学报　第２８卷　本构模型　．钢材的弹性模量统一取：Ｅ一２．０６×　１０５　Ｎ／ｒａｍ。，泊桑比均为０．３，各类钢材的性能指　标见表１．　表１钢材性能指标　Ｔａｂ．１　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌｓ　分析过程中，不同部位分别采用适当的单元类　型ｌ＿７］：靠近节点区的映射网格划分采用精度较高的　二十节点ＳＯＩ　ＩＤ９５实体单元；远离节点区的梁柱　单元采用八节点ＳＯＩ　ＩＤ４５实体单元；所有的自由　划分均采用十节点四面体ＳＯＬＩＤ９２单元．螺栓头　和螺栓帽用六面体模拟，螺栓头和螺栓帽的垫片不　单独考虑，但将它们的厚度分别加入螺栓头和螺栓　帽的六面体中，栓杆用圆柱体来模拟，圆柱体横截　面面积为栓杆的毛面积，对螺栓采用自由划分．　螺栓孔与螺栓杆间、梁腹板和腹板连接板与螺　栓头和螺帽相互间的接触面采用ＴＡＲＧＥ１７０单　元和ＣＯＮＴＡ１７４单元模拟面面接触，以考虑这些　接触面之间的摩擦．孔壁之间不考虑初始侵人作　用，板面之间接触按实际的摩擦系数采用，忽略节　点焊缝、高强螺栓和焊接残余应力的影响．试件、节　点有限元模型如图２～３所示．　图２试件有限元模型　Ｆｉｇ．２　Ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＬＹＣ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　２．２边界条件及加载控制　为方便起见，本文将沿梁的长度、高度、宽度方　向分别定义为Ｘ、ｙ、Ｚ方向．加载时将柱的下端沿　Ｘ、ｙ、Ｚ三个方向固定约束，即假定框架柱角为理　图３节点有限元模型　Ｆｉｇ．３　Ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　想刚接Ｉ８］．柱的上端施加Ｘ、ｚ方向的侧向约束并　施加轴压力．对梁的悬臂端头的竖向端面所有节点　进行ｙ方向位移耦合，程序将产生一个主节点外　力，以位移的方式施加于耦合端面的主节点上．为　了在非线性分析中提高分析精度和加强收敛，使用　ＡＮＳＹＳ提供的荷载步选项在梁端逐步施加循环　位移荷载，以模拟地震荷载，加载制度参照《建筑抗　震试验方法规程（ＧＢ　ＪｌＯｌ一９６》的要求，每级按屈服　位移的倍数增加，每级循环两次，可由单调加载　计算结果求得．分析时将螺栓中的预拉力在第一荷　载步施加后进行锁定，而后施加其他荷载．　３计算结果与分析　３．１试件滞回性能分析　有限元计算结果主要以试件在单向荷载作用　下的Ｐ／Ｐ。一Ａ／Ｌ曲线如图４所示，循环荷载作用下　的ＰＩＰ　一Ａ／ｚ５　滞回曲线和Ｐ／Ｐ　一　滞回曲线如图　５所示，其中：Ｐ是梁端的作用荷载；Ｐ。是梁柱连接　处梁截面达到全塑性弯矩时对应的Ｐ值（按式１计　算）；△是梁端竖向加载位移；△　为梁端屈服位移；　是节点的塑性转角按式计算．　图４　试件在单向荷载作用下的荷载一位移曲线　Ｆｉｇ．４　Ｌｏａｄ—ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｃｕｒｖｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｏｎｅ—ｗａｙ　ｌｏａｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　Ｐ　一ｗＬｐｆ，　（１）　第４期　李宝平等：钢框架梁柱腹板连接的有限元分析　３９７　一二　△（２）　式中：Ｗ。为梁柱连接处梁的塑性截面模量；Ｋ为梁　柱连接的初始刚度；Ｌ为梁的长度．　由图可知，试件在单向荷载作用下位移达到　０．０３９￣／Ｌ时发生破坏，循环荷载作用下能够完成　４△　位移水平的循环，在试图由４△　进入５△　循环　时发生破坏，整体塑性转角为０．０２１　ｒａｄ，Ｐ／Ｐ。达　到了１．０３７．在破坏前滞回曲线饱满、稳定，呈纺锤　形，在各次循环中强度、刚度没有明显退化，说明试　件在受荷时，有良好的耗能性能，有限元计算亦表　明，试件的破坏是缘于焊缝处的破坏而使程序停止　的，这与以往地震中观察到的钢框架梁柱节点破坏　大多属于焊缝处的脆性破坏相一致．　Ａ／　、　◆◆◆◆　（ａ）尸　・Ａ／Ａ、滞回帅线　０。｜ｒａｄ　（ｂ）０滞网曲线　图５试件滞回曲线　Ｆｉｇ．５　Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　３．２高强螺栓及接触区域应力分析　试件的高强螺栓在施加预拉力后和破坏时的　Ｍｉｓｅｓ应力和轴向应力图如图６～７所示．　由图６（ａ）可以看出，螺栓施加预拉力后，对试　件的影响区域主要集中于拼接板的螺栓孔周围，越　靠近螺栓孔，对拼接板产生的Ｍｉｓｅｓ应力越大，而　。”‘”。　…“０１０．６６６Ｉ…５８　３ｏ，　６ｓｌ　Ｓｌ　２ｌ　ｏ　７ｌ　Ｅｌ‘６；９２ｏ　８　７　（ａ）施加预托力后螺栓及剪切板Ｍｉｓｅｓ应力　ｌ２’’¨凇３０３　６ｕ７３０　９７０．２２９ｍ　６‘８３　７ｌ＿９５，　６ｌｌ　２　６。ｓＯ　５７ｓ　ｌＯ９Ｏ　（ｂｊ试件假坏时蝶栓Ｍｉｓｅｓ厦力Ｉ割　图６试件螺栓Ｍｉｓｅｓ应力图　Ｆｉｇ．６　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｓｓｅｓ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｂｏｌｔｓ　螺栓之间的区域则由于受两边螺栓的相互挤压，　Ｍｉｓｅｓ应力也较大．对比图６（ａ）、６（ｂ）可知，螺栓在　试件发生破坏时，Ｍｉｓｅｓ应力较施加预拉力后时有　明显的增加．图７（ａ）表明，螺栓的预拉力在螺栓中　的分布并不均匀，在靠近螺栓帽或螺栓头的地方，　由于挤压存在明显的应力集中，栓杆中间区域的受　力较为均匀，轴向应力与理论计算值５００　ＭＰａ基　本接近．比较图７（ａ）、７（ｂ）可以看出，螺栓在试件　发生破坏时，轴向应力同Ｍｉｓｅｓ应力一样较施加预　拉力后时有所增加，增幅近１６　，对增加接触区域　的摩擦力以传递梁端剪力有利．由此可见，工程中　一般对高强螺栓实施超张拉的必要性将降低．　梁腹板拼接处高强螺栓接触区域的摩擦应力　如图８所示．由图８（ａ）可以看出，螺栓施加预拉力　后，摩擦主要集中在螺栓头、螺栓帽和拼接板的接　触区域，而且摩擦应力值较小，最大为２６．３７　Ｍｐａ．　但图８（ｂ）表明，当试件发生破坏时，摩擦发生的区　域扩展到整个接触区域，并且摩擦应力值较螺栓施　加预拉力后时大幅增加，最大摩擦应力值为１０３．０８　第４期　李宝平等：钢框架梁柱腹板连接的有限元分析　３９９　通常是焊缝的起落弧点，起落弧点是焊缝的关键部　中各图可以发现，等效应力在弹性阶段以后应力在　位又是存在缺陷概率较大的地方，因此焊缝边缘处　中心处的迅速发展主要是由于剪应力在此处的应　的应力集中及三轴同号应力状态将更有利于裂纹　力集中所致，表明剪应力对等效应力的贡献不可忽　的萌生与发展，非常容易造成节点在较低应力水平　略．因此设计时认为梁翼缘只承担弯矩而不承担剪　下出现脆性破坏．图１０（ｄ）表明，剪应力在对接焊　力实质上造成了对接焊缝的过载，使得对接焊缝在　缝中心处发展迅速，并形成了应力集中．对比图１０　地震发生时发生脆性破坏的可能性增加．　翼缘宽『叟＝／ａｒｍ　梁　缘宽度／ｍｍ　（ａ）　曲　Ｊ、　力分布　发展　（ｂ）Ｙ方向应力分布与发展　染翼缘　觅艘／ａｒｍ　梁翼缘宽度／ｍｍ　（ｃ）Ｚ山刚Ｊ　应力分布　发展　（ｄ）翦应力分布　ｊ发腱　图１０对接焊缝处应力的分布与发展　Ｆｉｇ．１０　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｔ　ｂｕｔｔ　ｗｅｌｄ　牡　要性将降低．　３）试件的破坏缘于梁柱腹板连接中的对接焊　１）梁柱腹板连接节点在低周循环荷载作用　缝脆断，其根本原因在于剪应力在对接焊缝中心处　下：滞回包络曲线饱满、强度和刚度衰减速度较慢、　形成了应力集中及三轴同号应力状态，钢材无法实　有较好的延性和耗能能力，此结论与文献［４］的试　现侧向收缩或剪切流动，使得破坏率先在焊缝边缘　验结果有较好的吻合，说明该连接具有较好的受力　发生．因此，在结构设计上注意降低节点梁端翼缘　性能和抗震性能．　焊缝处的应力集中，改善焊缝的受力状态，即利用　２）高强螺栓在试件发生破坏时，Ｍｉｓｅｓ应力、　钢材的塑性储备来吸收地震能量，避免梁柱焊接节　轴向应力较施加预拉力后时均有明显增加．轴向应　点出现源于焊缝的脆性破坏．　力的增大使得接触区域的摩擦应力成倍增大，从而　使梁端剪力能够有效传递，其结果使节点极限承载　参考文献：　力提高．该结论得到文献［９］试验结果的证实，由此　ｒ１＿Ｄｕｎｅ　Ｋ　Ｍｉｌｌ　Ｌ　Ｉ　ｓｏｍ　Ｉ朋ｍｅｄ　ｆｏｒｍ　ｔｈ　Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇ。　可见，工程设计中一般对高强螺栓实施超张拉的必　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，１９９８，２Ｏ（４／　４００　西安工业大学学报　第２８卷　６）：２４９．　［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３．　［２］崔鸿超．日本兵库县南部地区地震震害综述［Ｊ］．建筑　ＹＥ　Ｘｉａｎ—ｌｅｉ，ＳＨＩ　Ｙａ—ｊｉｅ．ＡＮＳＹＳ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　结构学报，１９９６，１７（Ｉ）：２．　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｅｘａｍｐｌｅ［Ｍ］．Ｂｅｉｉｉｎｇ：Ｔｓｉｎｇ—　ＣＵＩ　Ｈｏｎｇ—ｃｈａｏ．Ｓｕｍｍａｒｙ　ｏｆ　Ｔｈｅ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｄｉｓａｓ—　ｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，２００３．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　ｔｅｒ　ｉｎ　Ｈｙｏｇｏ—ｋｅｎ　Ｈｏｋｕｂｕ，Ｊａｐａｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　［７］王万祯，顾强．钢框架梁柱栓焊节点的有限元分析　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，１９９６，１７（１）：２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　ＥＪ］．建筑结构，２００２，３２（９）：５７．　Ｅ３］ｄｅ　Ｌｉｍａ　ＬＲＯ，ｄｅ　Ａｎｄｒａｄｅ　ＳＡＩ　，ｄａ　Ｓｖｅｌｌａｓｃｏ　ＰＣＧ．　ＷＡＮＧ　Ｗａｎ—ｚｈｅｎ，ＧＵ　Ｑｉａｎｇ．Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙ—　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ　ｓｉｓ　ｏｎ　Ｆｒａｃｔｕｒｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｒｉｇｉｄｅｄ　Ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ　ｔｈｅ　Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　Ｍｉｎｏｒ　Ａｘｉｓ　Ｂｅａｍ—－ｔｏ—－ｃｏｌｕｍｎ　Ｓｅｍｉ—－　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｓｔｅｅｌ　ＦｒａｍｅｓＥＪ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ｒｉｇｉｄ　Ｊｏｉｎｔｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　２００２，３２（９）：５７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，４４（４）：１０４７．　［８１吴芸，张其林，王旭峰．钢框架抗震性能试验研究和数　［４］郝际平，李文岭．钢梁柱半刚性节点顶底角钢弱轴连接　值分析［Ｊ］．西安建筑科技大学学报：自然科学版，　的有限元分析［Ｊ］．土木工程学报，２００７，４０（９）：３６．　２００６，３８（４）：４８６．　ＨＡＯ　Ｊｉ—ｐｉｎｇ．Ｉ　Ｉ　Ｗｅｎ—ｌｉｇｎ．Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ＷＵ　Ｙｕｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｑｉ—ｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｘｕ—ｆｅｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉ—　ｔｈｅ　Ｔｏｐ—ａｎｄ　Ｓｅａｔ　Ａｎｇｌｅ　Ｍｉｎｏｒ　Ａｘｉｓ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｅｍｉ　ｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｒｉｇｉｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｂｅａｍ—Ｃｏｌｕｍｎ　Ｊｏｉｎｔｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉ—　Ｓｔｅｅｌ　Ｆｒａｍｅ［Ｊ］．Ｊ．ｘｉ．ａｎ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ａｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ：　ｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００７，４０（９）：３６．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００６，３８（４）：４８６．（ｉｎ　Ｃｈｉ—　［５］吴芸，彭少民，张其林．角钢连接钢框架抗震性能试　ｎｅｓｅ）　验研究与数值分析［Ｊ］．同济大学学报：自然科学版，　［９］李启才，苏明周，顾强，等．带悬臂梁段拼接的梁柱连　２００５，３３（１１）：１４３８．　接循环荷载试验研究［ｊ］．建筑结构学报２００３，２４　ＷＵ　Ｙｕｎ。ＰＥＮＧ　Ｓｈａｏ—ｍｉｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｑｉ—ｌｉｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉ—　（４）：５４．　ｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｂｅｈａｖｉｏｒｓ　Ｉ　Ｉ　Ｑｉ—ｃａｉ，ＳＵ　Ｍｉｎｇ—ｚｈｏｕ，ＧＵ　Ｑｉａｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉ—　ｏｆ　Ｓｔｅｅｌ　Ｆｒａｍｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｔｏｐ—－Ｓｅａｔ　ａｎｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｗｅｂ　Ａｎ—－　ｍｅｎｔａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｓｔｅｅｌ　Ｂｅａｍ—－ｔｏ—　ｃｏｌｕｍｎ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｇｅｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：　ｗｉｔｈ　Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　Ｂｅａｍｓ　Ｐｌｉｃｉｎｇ　ｕｎｄｅｒ　Ｃｙｃｌｉｃ　ｌｏａｄｉｎ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｅｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００５，３３（１１）：１４３８．　［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００３，２４（４）：５４．　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［６］　叶先磊，史亚杰．ＡＮＳＹＳ工程分析软件应用实例　Ｔｈｅ　Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ　Ｗｅｂ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｅｅｌ　Ｆｒａｍｅ　ＬＩ　Ｂａｏ—ｐｉｎｇ。ＬＪ　Ｙａｎｇ—ｃｈｅｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００３２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｔｔｌｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｔｅｅｌ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ，ａ　ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ　ｗｅｂ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ａｎａｙｚｅｄ　ｂｙ　ＦＥＭ　ｕｎｄｅｒ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｌｏａｄｉｎｇ．　Ｔｈｅ　ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｓｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐａｎｅｌ　ｚｏｎｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｂｙ　ＦＥＭ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ，ｐａｎｅｌ　ｚｏｎｅ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｂｒｉｔｔｌｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｓｔａｒｔｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｚｏｎｅ　ｉｎ　ｂｕｔｔ　ｗｅｌｄ．Ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｂａｓｉｓ　ｉｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｆｏｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｕｃｈ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｆｒａｍｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎ　ｗｅｂ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｌｏａｄｉｎｇ；ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　（责任编辑、校对魏明明）