方钢管混凝土节点核心区剪切试验及其数值模拟

发布时间：2018-11-27 13:02

【摘要】：为研究方钢管混凝土节点核心区的受力性能,在分析梁柱节点核心区受力特征的基础上,设计了方钢管混凝土节点核心区的直接剪切试验。试验装置简单,能够确保核心区发生剪切破坏,有效反映其受力特征。通过改变钢材及混凝土的强度、节点几何形状及加载方向等参数,完成了13个方钢管混凝土节点核心区试件的单调和往复剪切加载试验,得到了节点剪切破坏特征、荷载-位移曲线等结果,分析了相关参数的影响。在试验结果的基础上,利用理想弹塑性模型模拟钢材,并利用修正了剪力传递系数的固定角弥散裂缝模型模拟混凝土,提出了适用于一般节点核心区分析的高效精细有限元数值模拟方法。模拟结果与试验结果吻合良好,可为复杂组合结构的非线性分析提供参考。
[Abstract]:In order to study the behavior of concrete filled square steel tube (CFST) joints, a direct shear test was designed on the basis of the analysis of the stress characteristics of the core region of Liang Zhu joints. The test device is simple and can ensure the shear failure in the core area and reflect the stress characteristics effectively. By changing the strength of steel and concrete, geometric shape of joints and loading direction, the monotonic and reciprocating shear loading tests of 13 concrete filled steel tubular joints are completed, and the shear failure characteristics of the joints are obtained. The results of load-displacement curves are used to analyze the influence of related parameters. Based on the experimental results, the ideal elastic-plastic model is used to simulate steel, and the fixed angle dispersion crack model with modified shear transfer coefficient is used to simulate concrete. An efficient and precise finite element numerical simulation method is proposed for the analysis of the core region of a common node. The simulation results are in good agreement with the experimental results, which can be used as a reference for nonlinear analysis of complex composite structures.
【作者单位】： 清华大学土木工程系;清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(51222810)
【分类号】：TU398.9

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本文编号：2360881