钢—竹混合框架结构耗能节点抗震性能试验研究

发布时间：2022-10-03 18:13

　　钢-竹混合框架结构体系具有可装配、绿色环保、轻质等特点,在多高层建筑中具有良好的应用前景。目前对钢-竹混合框架结构体系梁柱节点的研究较少,因而对这一结构体系的梁柱节点开展研究有重要的理论意义和实用价值。基于可装配和耗能的要求,本文提出了一种新型耗能节点用于连接钢柱和竹梁。通过试验研究和有限元分析相结合的方法,本文对新型耗能节点的抗震性能进行研究,主要工作和成果如下:对耗能节点的传力机理进行分析,给出了节点承载力的计算方法,并结合实例对节点进行设计。对集成竹材和节点钢板的材料性能进行试验研究,主要包括集成竹材的顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、弹性模量;钢板的屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断后伸长率,为试验节点的承载力计算和有限元模拟提供参数。对四组8个足尺耗能节点进行低周反复荷载试验,主要研究了耗能板跨厚比对节点抗震性能的影响。试验结果表明,节点破坏均发生在耗能板处,滞回曲线呈弓形。研究表明,节点的弹性刚度与耗能板的跨厚比无关,节点峰值弯矩随着耗能板跨厚比的减小而增大,耗能板跨厚比大于10的节点延性和耗能性能优于跨厚比小于10的节点。采用有限元分析软件ABAQUS对四组节点试件进行了三维实体... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 工业化竹材工艺及材料特性
    1.3 国内外竹木结构梁柱节点连接研究现状
        1.3.1 榫卯连接
        1.3.2 植筋连接
        1.3.3 销连接
        1.3.4 其它连接形式
    1.4 本文主要研究内容
第二章 钢-竹混合框架结构耗能节点初步设计
    2.1 节点构造及工作原理
    2.2 节点承载力计算
        2.2.1 节点与竹梁螺栓连接承载力计算
        2.2.2 节点承载力计算
        2.2.3 节点与钢柱螺栓连接承载力计算
    2.3 设计实例
    2.4 本章小结
第三章 钢-竹混合框架耗能节点低周反复荷载试验
    3.1 概述
    3.2 试验概况
        3.2.1 试件信息
        3.2.2 材料特性
        3.2.3 试验装置
        3.2.4 试验加载制度
        3.2.5 测量方案
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 试验现象与破坏特征
        3.3.2 滞回曲线分析
        3.3.3 骨架曲线分析
        3.3.4 延性及承载力
        3.3.5 刚度退化
        3.3.6 耗能能力分析
        3.3.7 应变分析
    3.4 本章小结
第四章 新型耗能节点有限元分析
    4.1 概述
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 几何建模
        4.2.2 材料定义和本构关系
        4.2.3 相互作用定义
        4.2.4 单元选取与网格划分
        4.2.5 求解设定
    4.3 有限元模型计算结果分析
        4.3.1 骨架曲线对比
        4.3.2 节点应力与变形
        4.3.3 抗剪螺栓受力分析
        4.3.4 耗能板应变分析
    4.4 本章小结
第五章 耗能节点的优化
    5.1 概述
    5.2 低周反复荷载试验结果与分析
        5.2.1 试验现象与破坏特征
        5.2.2 滞回曲线分析
        5.2.3 骨架曲线分析
        5.2.4 延性及承载力
        5.2.5 刚度退化
        5.2.6 耗能能力分析
        5.2.7 应变分析
    5.3 改进后节点有限元分析
        5.3.1 计算结果分析
        5.3.2 参数化分析
    5.4 节点耗能板破坏后受力分析
    5.5 节点设计建议
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文的主要结论
    6.2 进一步工作展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型竹建筑材料的基本性能及应用现状[J]. 朱屹,陈钰,陈柯逸.  华中建筑. 2014(10)
[2]胶合木梁柱螺栓-钢填板节点转动性能研究[J]. 王明谦,宋晓滨,顾祥林,张云帆,罗烈.  建筑结构学报. 2014(09)
[3]中国明清两代木结构框架抗震试验研究[J]. 徐明刚,邱洪兴.  世界地震工程. 2014(02)
[4]胶合竹结构梁柱螺栓连接节点承载力试验研究[J]. 冯立,肖岩,单波,陈杰,沈亚丽.  建筑结构学报. 2014(04)
[5]木结构钢填板预应力套管螺栓连接性能试验[J]. 何敏娟,倪淑娜,马人乐,白雪.  同济大学学报(自然科学版). 2013(09)
[6]重型木结构梁柱植筋节点的抗弯承载力研究[J]. 时境晶,杨会峰.  结构工程师. 2011(04)
[7]胶合木植筋粘结锚固性能试验研究[J]. 汤举,杨会峰,陆伟东,王曙光.  建筑结构. 2011(S2)
[8]装配式木框架结构消能节点拟静力试验研究[J]. 黄东升,周爱萍,张齐生,苏毅,陈忠范.  建筑结构学报. 2011(07)
[9]胶合木与胶合木螺栓连接力学性能试验研究[J]. 徐德良,刘伟庆,周叮,奚爱峰.  建筑结构学报. 2011(07)
[10]钢框架梁柱节点转角测试技术现状研究[J]. 袁继雄,王湛,周斌,陈立强.  建筑结构学报. 2009(01)

博士论文
[1]胶合木植筋节点粘结锚固与抗震性能研究[D]. 凌志彬.东南大学 2015

硕士论文
[1]胶合竹高温下基本性能试验研究[D]. 夏秋羚.东南大学 2017
[2]现代竹木结构螺栓连接节点理论分析及试验研究[D]. 冯立.湖南大学 2015
[3]现代竹结构梁柱钢套节点承载性能数值分析[D]. 伍悉嘉.重庆交通大学 2015
[4]木框架新型节点形式及其对结构性能的影响[D]. 吴科夫.东南大学 2014
[5]低周反复荷载作用下混凝土框架边节点性能试验研究[D]. 王玉雷.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3684574