内圆外方复式钢管混凝土柱—组合梁节点抗震性能研究

发布时间：2019-11-06 02:17

【摘要】：复式钢管混凝土柱具有普通钢管混凝土柱承载力高、塑性延性好、耐火性能好及施工方便等优点,同时又兼具整洁美观、构造简便的特点,适合在工程中广泛应用。复式钢管混凝土柱节点作为框架结构的传力枢纽,已经有相关学者对此进行相关试验研究,表明该种新型节点具有良好的力学性能。在目前的节点抗震性能研究中,钢筋混凝土楼板对钢管混凝土柱-梁节点在往复荷载作用下的力学性能的影响研究较少。因此,有必要对带楼板的钢管混凝土节点进行研究,分析其节点设计方法和抗震性能。综合目前的研究现状,本文设计一种新型节点,即内圆外方复式钢管混凝土柱-组合梁节点,对其进行低周往复荷载加载试验,同时采取有限元分析验证的方法,对该新型节点进行深入研究。本文的主要内容和成果如下:(1)本文试验制作了4个内圆外方复式钢管混凝土柱-组合梁节点试件和1个内圆外方复式钢管混凝土柱-纯钢梁节点试件,对该节点试件进行了恒定轴压比下的低周往复荷载试验研究,并分析了该节点的破坏现象和破坏特征。(2)对该节点的抗震性能进行研究,分析了该新型节点的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、强度退化和刚度退化,结果表明:该节点滞回曲线比较饱满,具有良好的耗能能力和延性性能,节点强度和刚度退化稳定。(3)采用有限元软件ABAQUS对该新型节点进行非线性有限元分析,将数值模拟得到节点试件的骨架曲线及节点的破坏形态与试验结果对比分析,吻合良好,验证了有限元模型的正确性。根据数值模拟结果,对节点应力进行分析,明确节点的传力机制。同时对该节点进行参数分析,研究了轴压比和混凝土强度对该节点抗震性能的影响。
【图文】：

复式钢管混凝土,截面形式

节点抗震性能研究中，钢筋混凝土楼板对节点在往复荷载下的破坏形态、刚度、承载力等抗震性能影响的量化研究尚不多见，楼板对节点核心区剪力-剪切变形等关系的影响尚不明确[5]。因此，有必要进一步研究带楼板的钢管混凝土梁-柱节点性能。1.1 钢管混凝土的特点及研究现状1.1.1 钢管混凝土的特点钢管混凝土结构类型繁多且具有很多优点，其中复式钢管混凝土是将两层或多层钢管同心放置，并在钢管中填充混凝土得到，根据其结构，可分类为实复式和中空复式[2]。实复式钢管混凝土是在内部钢管填充混凝土，因为内部钢管的存在，增加了对钢管内混凝土的约束效应，进而使其获得更高的承载能力；中空复式钢管混凝土是内层钢管中没有填充混凝土，与前者相比，该种结构具有截面开展，抗弯刚度大，，自重轻等优点，有利于提高结构的抗震性能，如图 1.1 所示。

布置图,配筋,楼板,栓钉

图 2.2 楼板板底与板顶配筋布置图 2.3 组合梁配筋图（图 2.2 中 2-2 剖面）58.5 190801122211244100900栓钉8017575 100 100 100 50
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU398.9;TU352.11

【参考文献】