T形钢管混凝土柱-H型钢梁竖向加劲肋节点研究
发布时间：2021-10-07 12:27
钢管混凝土结构在许多领域的应用都已经相当广泛,不仅具有承载能力高、耐火性能优良、塑性韧性优良,而且施工措施简便,节约人工费用,减少工程造价,经济效益好。近年来,国内外许多专家学者的研究方向大多集中在圆钢管混凝土柱以及方钢管混凝土柱的节点上,而钢管混凝土异形柱的节点研究相对较少。本文运用有限元分析软件ANSYS,分析了T形钢管混凝土柱与H型钢梁的竖向加劲肋节点,研究该节点在梁端荷载作用下的受力性能和滞回性能以及影响节点受力性能的主要因素并提出竖向加劲肋的合理尺寸。结果表明:竖向加劲肋节点的破坏是由靠近竖向加劲肋端部的钢梁截面形成塑性铰;竖向加劲肋节点为刚性节点,具有良好的塑性能力,并有助于提高节点的屈服弯矩和初始刚度;竖向加劲肋节点的耗能能力良好,延性性能优良;竖向加劲肋的高度和厚度对于节点的屈服弯矩和初始刚度有一定的影响;竖向加劲肋与钢梁的连接长度对于节点性能有较大影响;H型钢梁的高度和翼缘厚度对于节点的力学性能影响较大;柱轴压比对于节点性能造成一定的影响。竖向加劲肋的连接长度和工字梁的尺寸是影响节点力学性能的主要因素。基于有限元的分析结果,确定竖向加劲肋的合理尺寸:竖向加劲肋的高度应...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱顶约束
图 3-2 竖向加劲肋节点等效应力云图当荷载逐级增加至第六子步时，即左右两侧梁端竖向荷载达到 328.22kN，靠近竖向加劲肋端部的梁上下翼缘区域完全屈服，当荷载增加至第七子步时，即中间梁端荷载达到 331.56kN，中间梁靠近加劲肋端部的翼缘区域完全屈服。此时，竖向加劲肋与柱壁的连接区域达到了屈服强度，而钢梁翼缘其他区域应力仍然较小，如图 3-2(c)。从图中，可以看到在钢梁翼缘上一条很清晰的应力传递路径，即竖向加劲肋节点主要依靠竖向加劲肋与钢梁翼缘的连接焊缝将钢梁翼缘的应力传递给柱子和核心混凝土。随着荷载地继续增加，钢梁翼缘与竖向加劲肋的连接焊缝区域相继地进入了屈服强度，钢梁翼缘的屈服区域开始向竖向加劲肋与梁翼缘连接区域以及距竖向加劲肋端部较远的梁翼缘区域扩散，如图 3-2(d)。1MNAPR 5 201818:52:03NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =8TIME=.16SEQV (AVG)DMX =16.19041MNAPR 5 201818:50:08NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =6TIME=.12SEQV (AVG)DMX =12.1433(a) (b)
图 3-2 竖向加劲肋节点等效应力云图当荷载逐级增加至第六子步时，即左右两侧梁端竖向荷载达到 328.22kN，靠近竖向加劲肋端部的梁上下翼缘区域完全屈服，当荷载增加至第七子步时，即中间梁端荷载达到 331.56kN，中间梁靠近加劲肋端部的翼缘区域完全屈服。此时，竖向加劲肋与柱壁的连接区域达到了屈服强度，而钢梁翼缘其他区域应力仍然较小，如图 3-2(c)。从图中，可以看到在钢梁翼缘上一条很清晰的应力传递路径，即竖向加劲肋节点主要依靠竖向加劲肋与钢梁翼缘的连接焊缝将钢梁翼缘的应力传递给柱子和核心混凝土。随着荷载地继续增加，钢梁翼缘与竖向加劲肋的连接焊缝区域相继地进入了屈服强度，钢梁翼缘的屈服区域开始向竖向加劲肋与梁翼缘连接区域以及距竖向加劲肋端部较远的梁翼缘区域扩散，如图 3-2(d)。.12857638.447676.7667115.086153.405191.724230.043268.362306.681345.07803437.259874.4416111.623148.805185.987223.169260.351297.532334.7141MNAPR 5 201818:52:03NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =81MNAPR 5 201818:50:08NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =6(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]T形钢管混凝土柱-钢梁节点承载力性能研究[J]. 闫宗福,杨聪巧. 黑龙江科技信息. 2017(04)
[2]钢筋网约束矩形钢管混凝土柱-混凝土梁节点的核心区受压极限承载力研究[J]. 汤序霖,陈庆军,蔡健,张津,左志亮. 工程力学. 2016(07)
[3]往复荷载作用下异形柱节点抗震性能改善措施[J]. 戎贤,张健新,李艳艳. 工程力学. 2015(08)
[4]方钢管混凝土组合异形柱传热性能[J]. 周婷,李晓斐,胥民扬. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2015(S1)
[5]方钢管混凝土柱与工字钢梁竖向加劲式节点拟静力试验研究[J]. 黄炳生,杜培源. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[6]提高异形柱框架节点抗震性能的试验研究[J]. 戎贤,张健新,李艳艳. 哈尔滨工程大学学报. 2013(02)
[7]矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点受剪承载力研究[J]. 薛建阳,陈茜,周鹏,葛鸿鹏,曾凡生. 建筑结构学报. 2012(08)
[8]矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点抗震性能试验研究[J]. 周鹏,薛建阳,陈茜,葛广全,葛鸿鹏,侯文龙. 建筑结构学报. 2012(08)
[9]钢管混凝土结构在土木工程中的应用及发展[J]. 肖航,李丽,陈岩. 四川建材. 2012(02)
[10]T形钢管混凝土异形柱——钢梁框架节点性能研究[J]. 葛广全. 福建建材. 2011(02)
博士论文
[1]方钢管混凝土组合异形柱结构力学性能与工程应用研究[D]. 周婷.天津大学 2012
[2]T形钢管混凝土组合柱—钢梁连接节点抗震性能研究[D]. 林明森.武汉理工大学 2012
硕士论文
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[2]异形钢管混凝土柱—工字钢梁框架节点抗震性能研究[D]. 刘景琛.兰州大学 2016
[3]矩形钢管混凝土异形柱—钢梁框架节点的受力性能及ABAQUS有限元分析[D]. 陈美美.西安建筑科技大学 2013
[4]内加强环式钢管混凝土节点内环焊缝研究及节点改进[D]. 王磊.华南理工大学 2012
[5]方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板刚接节点研究[D]. 唐鸿初.浙江工业大学 2009
[6]新型方钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析[D]. 李琼.兰州理工大学 2008
[7]异形钢管混凝土短柱轴压性能研究[D]. 赵毅.哈尔滨工业大学 2007
[8]方钢管混凝土柱—工字钢梁节点性能研究[D]. 杜培源.南京工业大学 2006
[9]十字形截面方钢管混凝土组合异形柱承载力研究[D]. 李振宇.天津大学 2006
本文编号：3422043
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱顶约束
图 3-2 竖向加劲肋节点等效应力云图当荷载逐级增加至第六子步时，即左右两侧梁端竖向荷载达到 328.22kN，靠近竖向加劲肋端部的梁上下翼缘区域完全屈服，当荷载增加至第七子步时，即中间梁端荷载达到 331.56kN，中间梁靠近加劲肋端部的翼缘区域完全屈服。此时，竖向加劲肋与柱壁的连接区域达到了屈服强度，而钢梁翼缘其他区域应力仍然较小，如图 3-2(c)。从图中，可以看到在钢梁翼缘上一条很清晰的应力传递路径，即竖向加劲肋节点主要依靠竖向加劲肋与钢梁翼缘的连接焊缝将钢梁翼缘的应力传递给柱子和核心混凝土。随着荷载地继续增加，钢梁翼缘与竖向加劲肋的连接焊缝区域相继地进入了屈服强度，钢梁翼缘的屈服区域开始向竖向加劲肋与梁翼缘连接区域以及距竖向加劲肋端部较远的梁翼缘区域扩散，如图 3-2(d)。1MNAPR 5 201818:52:03NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =8TIME=.16SEQV (AVG)DMX =16.19041MNAPR 5 201818:50:08NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =6TIME=.12SEQV (AVG)DMX =12.1433(a) (b)
图 3-2 竖向加劲肋节点等效应力云图当荷载逐级增加至第六子步时，即左右两侧梁端竖向荷载达到 328.22kN，靠近竖向加劲肋端部的梁上下翼缘区域完全屈服，当荷载增加至第七子步时，即中间梁端荷载达到 331.56kN，中间梁靠近加劲肋端部的翼缘区域完全屈服。此时，竖向加劲肋与柱壁的连接区域达到了屈服强度，而钢梁翼缘其他区域应力仍然较小，如图 3-2(c)。从图中，可以看到在钢梁翼缘上一条很清晰的应力传递路径，即竖向加劲肋节点主要依靠竖向加劲肋与钢梁翼缘的连接焊缝将钢梁翼缘的应力传递给柱子和核心混凝土。随着荷载地继续增加，钢梁翼缘与竖向加劲肋的连接焊缝区域相继地进入了屈服强度，钢梁翼缘的屈服区域开始向竖向加劲肋与梁翼缘连接区域以及距竖向加劲肋端部较远的梁翼缘区域扩散，如图 3-2(d)。.12857638.447676.7667115.086153.405191.724230.043268.362306.681345.07803437.259874.4416111.623148.805185.987223.169260.351297.532334.7141MNAPR 5 201818:52:03NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =81MNAPR 5 201818:50:08NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =6(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]T形钢管混凝土柱-钢梁节点承载力性能研究[J]. 闫宗福,杨聪巧. 黑龙江科技信息. 2017(04)
[2]钢筋网约束矩形钢管混凝土柱-混凝土梁节点的核心区受压极限承载力研究[J]. 汤序霖,陈庆军,蔡健,张津,左志亮. 工程力学. 2016(07)
[3]往复荷载作用下异形柱节点抗震性能改善措施[J]. 戎贤,张健新,李艳艳. 工程力学. 2015(08)
[4]方钢管混凝土组合异形柱传热性能[J]. 周婷,李晓斐,胥民扬. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2015(S1)
[5]方钢管混凝土柱与工字钢梁竖向加劲式节点拟静力试验研究[J]. 黄炳生,杜培源. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[6]提高异形柱框架节点抗震性能的试验研究[J]. 戎贤,张健新,李艳艳. 哈尔滨工程大学学报. 2013(02)
[7]矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点受剪承载力研究[J]. 薛建阳,陈茜,周鹏,葛鸿鹏,曾凡生. 建筑结构学报. 2012(08)
[8]矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点抗震性能试验研究[J]. 周鹏,薛建阳,陈茜,葛广全,葛鸿鹏,侯文龙. 建筑结构学报. 2012(08)
[9]钢管混凝土结构在土木工程中的应用及发展[J]. 肖航,李丽,陈岩. 四川建材. 2012(02)
[10]T形钢管混凝土异形柱——钢梁框架节点性能研究[J]. 葛广全. 福建建材. 2011(02)
博士论文
[1]方钢管混凝土组合异形柱结构力学性能与工程应用研究[D]. 周婷.天津大学 2012
[2]T形钢管混凝土组合柱—钢梁连接节点抗震性能研究[D]. 林明森.武汉理工大学 2012
硕士论文
[1]侧板连接异形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究[D]. 程龙.中原工学院 2017
[2]异形钢管混凝土柱—工字钢梁框架节点抗震性能研究[D]. 刘景琛.兰州大学 2016
[3]矩形钢管混凝土异形柱—钢梁框架节点的受力性能及ABAQUS有限元分析[D]. 陈美美.西安建筑科技大学 2013
[4]内加强环式钢管混凝土节点内环焊缝研究及节点改进[D]. 王磊.华南理工大学 2012
[5]方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板刚接节点研究[D]. 唐鸿初.浙江工业大学 2009
[6]新型方钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析[D]. 李琼.兰州理工大学 2008
[7]异形钢管混凝土短柱轴压性能研究[D]. 赵毅.哈尔滨工业大学 2007
[8]方钢管混凝土柱—工字钢梁节点性能研究[D]. 杜培源.南京工业大学 2006
[9]十字形截面方钢管混凝土组合异形柱承载力研究[D]. 李振宇.天津大学 2006
本文编号：3422043
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