方钢管混凝土柱-H型钢梁外加强板式节点受力性能研究

发布时间：2021-08-14 15:31

　　钢管混凝土结构凭借着优越的受力性能和快速的施工方法,已经越来越广泛得被应用于各种工程结构当中,取得了良好的经济效益和效果,成为结构工程学科中一个重要的发展方向。但梁柱节点是钢管混凝土结构中一个非常重要却又比较薄弱的部分,目前其研究水平还是落后于钢管混凝土结构本身的研究。框架体系的倒塌,很大程度上就是因为节点的破坏,节点区域复杂的应力状态使得节点发生了严重的变形。因此节点受力性能的研究成为了钢管混凝土结构性能研究中不可或缺的一部分。本文通过利用有限元软件ABAQUS建立节点试件的有限元模型,来研究方钢管混凝土柱-H型钢梁外加强板式节点的受力性能。具体内容如下所述:（1）在已有基本试件BASE的基础上,建立方钢管混凝土柱-H型钢梁外加强板式节点的有限元基本模型,研究了节点试件模型在梁端竖向往复荷载下的受力性能,并与试验结果进行对比分析,验证有限元模拟方法的准确性。结果表明:有限元模拟较好的模拟了节点试件模型的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、以及刚度退化。节点试件模型的塑性铰在梁端产生,并且破坏时梁柱节点核心区的方钢管柱没有形成屈服面,满足“强柱弱梁,强节点弱构件”的设计要求。（2）在梁端往复... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钢材的应力-应变关系模型

3.2.1 基本(BASE)试件本文以某具体试验的钢管混凝土结构梁柱节点做为BASE试件，按照试验时采用的真实尺寸来建立节点试件模型。基本模型的具体尺寸如图3.1所示。图3.1 试件几何尺寸详图BASE 试件的钢管的尺寸为180×180mm，厚度为10mm，如表3.1所示；外加强板宽度长边为100mm，短边为50mm，厚度10mm。混凝土强度为C40，混凝土材料的力学

3 节点模型的建立及其有限元分析21装配见图3.2。图3.2 整体装配图（2）网格化分本节点试件模型受力比较复杂，应对节点核心区的受力情况着重考虑，所以在该区域应进行细部划分，才可以满足精确度的要求。但应把握好度，过细的网格虽然可以使精度增高，但使得计算难度大大增高，而且进行模拟计算时所需要的时间会相当长，给模型的计算分析带来了困难。所以要充分考虑两者的关系，使得模拟不仅满足计算精度的要求，还要考虑模拟的计算简便性。方钢管柱、核心混凝土、H型钢梁、外加强板的网格划分如图3.3所示。（a）方钢管 （b）混凝土

【参考文献】：
期刊论文
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[3]钢管混凝土柱隔板贯通节点局部抗拉性能研究[J]. 苗纪奎,邴卿德.  山东建筑大学学报. 2015(02)
[4]复式钢管混凝土柱-钢梁空间节点有限元研究[J]. 徐亚丰,陈谦,朱绍杰.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]型钢混凝土柱-钢桁梁组合节点抗震性能理论分析[J]. 陶慕轩,樊健生,聂建国,赵楠,李婷.  工程力学. 2009(11)
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[7]高层钢管混凝土结构梁柱节点抗剪承载力计算方法探讨[J]. 范晓燕,王恒华,张重阳,蒋世林,高峰,袁海涛.  工业建筑. 2006(12)
[8]反复荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析[J]. 宗周红,葛继平,杨强跃.  建筑结构学报. 2006(02)
[9]方钢管混凝土柱与钢梁半刚性连接节点的恢复力本构模型[J]. 葛继平,宗周红,杨强跃.  地震工程与工程振动. 2005(06)
[10]矩形钢管混凝土柱与钢梁半刚性节点的抗震性能试验研究[J]. 宗周红,林于东,林杰.  建筑结构学报. 2004(06)

博士论文
[1]钢管混凝土柱—钢梁平面框架的力学性能研究[D]. 王文达.福州大学 2006

硕士论文
[1]方钢管柱-H型钢梁外加强环式节点试验研究及数值分析[D]. 李青.青岛理工大学 2014
[2]钢结构外套管式节点试验研究与分析[D]. 朱赢.昆明理工大学 2013
[3]无内隔板矩形钢管柱钢框架节点试验与分析[D]. 程定荣.广州大学 2012
[4]钢管混凝土结构加强环式节点受力性能的研究[D]. 杜晓巍.西安科技大学 2004



本文编号：3342721