新型复式钢管混凝土梁柱节点力学性能研究

发布时间：2022-11-12 09:33

　　钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成,且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件。内圆外方的复式钢管混凝土是在方钢管中嵌入圆钢管,并在内外两层钢管内分别浇筑混凝土而成。目前,复式钢管混凝土结构多用于柱子,与型钢梁或者钢筋混凝土梁组合起来应用于建筑结构中,而将钢管混凝土梁柱组合成为整体结构的研究与应用鲜见发表。本文结合现代钢管混凝土研究的发展方向及复式钢管混凝土节点的研究成果,提出了一种新型复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁组合结构节点形式,对比分析了复式钢管混凝土柱-钢梁节点、复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点、钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点三种组合结构节点的力学性能及破坏模式。具体包括以下几方面的工作:在已有的复式钢管混凝土柱-钢梁组合结构实验的基础上,利用有限元软件ABAQUS对该节点试件进行低周循环荷载作用下的抗震性能分析。结果表明所建立的有限元模型的破坏形式、骨架曲线及滞回曲线等数据均与实验结果吻合较好,验证了所建立的模型的合理性;在此基础上,对新型复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点及钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点的梁柱截面尺寸进行了设计计算。对复式钢管混凝土柱-钢梁节点... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钢管混凝土的特点及发展应用
        1.1.1 钢管混凝土的特点
        1.1.2 钢管混凝土结构的发展应用
    1.2 国内外研究现状及发展动态
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 钢管混凝土结构研究的发展方向
    1.3 课题的研究内容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 主要内容
        1.3.3 拟采用的技术路线
第2章 有限元理论及模型的建立
    2.1 有限元软件简介
    2.2 复式钢管混凝土柱-钢梁节点模型的建立
        2.2.1 模型的尺寸
        2.2.2 混凝土的本构关系
        2.2.3 钢材的本构关系
        2.2.4 模型的加载制度
        2.2.5 模型的单元划分
        2.2.6 相互作用及约束条件
        2.2.7 模型的验证
    2.3 复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点模型的建立
        2.3.1 模型的详细尺寸
        2.3.2 屈服位移的确定
        2.3.3 模型的单元划分
    2.4 钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点模型的建立
    2.5 本章小结
第3章 三种组合结构节点在单向荷载作用下的力学性能分析
    3.1 三种组合结构节点应力云图
        3.1.1 复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点应力云图
        3.1.2 钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点应力云图
        3.1.3 复式钢管混凝土柱-钢梁节点应力云图
    3.2 三种组合结构节点力学性能分析
    3.3 本章小结
第4章 三种组合结构节点在低周循环荷载作用下抗震性能分析
    4.1 三种组合结构节点应力云图
        4.1.1 复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点应力
        4.1.2 钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点应力
        4.1.3 复式钢管混凝土柱-钢梁节点应力
    4.2 三种组合结构节点的滞回曲线
    4.3 三种组合结构节点的骨架曲线及延性
    4.4 三种组合结构节点的强度退化
    4.5 三种组合结构节点的刚度退化
    4.6 本章小结
第5章 不同参数改变对钢管混凝土梁柱节点的抗震性能影响
    5.1 轴压比的改变对SF1节点的抗震性能影响
        5.1.1 SF1节点的滞回曲线
        5.1.2 SF1节点的骨架曲线及延性
        5.1.3 SF1节点的强度及刚度退化
    5.2 混凝土强度的改变对SF1节点的抗震性能影响
        5.2.1 SF1节点的骨架曲线及延性
        5.2.2 SF1节点的滞回曲线
        5.2.3 SF1节点的强度及刚度退化
    5.3 连接件尺寸改变对SF1节点抗震性能影响
        5.3.1 SF1节点的滞回曲线
        5.3.2 SF1节点的骨架曲线及延性
        5.3.3 SF1节点的强度及刚度退化
    5.4 轴压比的改变对SF2节点的抗震性能影响
        5.4.1 SF2节点的骨架曲线及延性
        5.4.2 SF2节点的滞回曲线
        5.4.3 SF2节点的强度及刚度退化
    5.5 混凝土强度改变对SF2节点的抗震性能影响
        5.5.1 SF2节点的骨架曲线及延性
        5.5.2 SF2节点的滞回曲线
        5.5.3 SF2节点的强度及刚度退化
    5.6 连接件尺寸改变对SF2节点的抗震性能影响
        5.6.1 SF2节点的骨架曲线及延性
        5.6.2 SF2节点的滞回曲线
        5.6.3 SF2节点的强度及刚度退化
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管混凝土梁柱节点动力性能试验研究[J]. 张大旭,张素梅.  哈尔滨建筑大学学报. 2001(01)
[2]方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点滞回性能的实验研究[J]. 王文达,韩林海,游经团.  土木工程学报. 2006(09)
[3]组合钢管混凝土梁柱抗弯节点的抗震性能[J]. Kyung-Jae Shin,Young-Ju Kim,Young-Suk Oh.  钢结构. 2008(06)
[4]型钢混凝土异形柱框架节点抗震性能试验研究[J]. 薛建阳,刘义,赵鸿铁,陈宗平,隋龑.  建筑结构学报. 2009(04)
[5]加劲肋对焊缝区域应变模式的影响[J]. Roozbeh Kiamanesh,Ali Abolmaali,Mehdi Ghassemieh.  钢结构. 2010(01)
[6]装配整体式剪力墙结构在住宅产业化试点工程中应用[J]. 陈彤,郭惠琴,马涛,秦珩.  建筑结构. 2011(02)
[7]高层建筑中钢-混凝土混合结构的研究及应用进展[J]. 王翠坤,田春雨,肖从真.  建筑结构. 2011(11)
[8]圆CFRP-钢管混凝土压弯构件滞回性能试验研究[J]. 车媛,王庆利,邵永波,侯婷婷.  土木工程学报. 2011(07)
[9]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)
[10]中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁节点抗震性能试验研究[J]. 何益斌,李毅,郭健,周海兵,黄频.  建筑结构学报. 2012(07)

博士论文
[1]复式钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究[D]. 张冬芳.长安大学 2013
[2]平端板连接半刚性梁柱组合节点的试验与理论研究[D]. 石文龙.同济大学 2006

硕士论文
[1]中空夹层圆钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能的有限元分析[D]. 聂莉炜.沈阳工业大学 2014
[2]方钢管混凝土柱—钢梁T型钢连接节点非线性有限元分析[D]. 封小飞.湖南大学 2014
[3]端板型半刚性钢—混凝土组合节点的试验研究[D]. 过轶青.南京工业大学 2003



本文编号：3706126