方钢管混凝土柱-型钢梁单边螺栓平端板节点的性能研究

发布时间：2020-03-23 11:06

【摘要】：钢管混凝土柱结合了钢结构和混凝土两者的受力性能,混凝土核心为钢管承受大部分的轴向压力,加强钢材的稳定性,防止钢材的局部失稳;钢管包围混凝土,使混凝土三向受力,大大提高了混凝土的抗压承载力。但是,由于钢管四周封闭,方钢管混凝土柱与型钢梁通过螺栓的半刚性连接有有较大的困难,而单边螺栓的发明解决了这个问题,但目前国内外对于单边螺栓对节点性能影响的研究不够充分,不能投入实际工程中的使用。本文将使用改良型单边螺栓hollo-bolt,通过6个方钢管混凝土柱-型钢梁单边螺栓平端板节点的循环加载试验,对节点的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、节点延性系数及能量耗散特征进行研究,探究节点的滞回性能;通过ABAQUS有限元仿真软件对试验进行模拟,使用正确的有限元模型对此类节点进行变参数分析,研究不同的参数对节点承载力及初始转动刚度的影响;最后通过EC3中组件法的方法,对此类节点作出一个初始转动刚度的拟合,并探究节点破坏模式的机理。
【图文】：

（c）Ajax ONESIDE （d）Hollo-bolt图 1-1 国外单边螺栓示意图1.1.2 节点刚度的研究背景节点刚度是节点力学性能和抗震性能的一个重要指标，研究刚度的意义在于，算不同荷载下结构变形的响应，不同的规范对节点刚度的定义不尽相同：（1）我[7]主要把节点分为铰接节点和刚接节点两大类，对于半刚性并没有一个定性的规为节点的半刚性性能要进行适当的考虑，但并未说明应该如何考虑；（2）美国规范[8，有两种不同的分类方法。在允许应力设计规范中，将节点分为三大类，第一类连接，第二类为简支连接，第三类为部分约束连接，但是在规范中并没有指出这点的具体分类方法；在美国规范中，则把节点划分为完全约束型、部分约束型和大类，并通过节点弯矩转角曲线中的割线刚度与梁线刚度的比值大小进行分类，于 20 的为完全约束型，比值在 2 到 20 之间的为部分约束型，小于 2 的则为铰接

图 2-1 框架结构在水平荷载下的弯矩图和变形图表 2-1 试件编号与相关参数试验对节点性能考察的变量包括有钢梁的刚度、端板的厚度、截面尺（mm）柱长度（mm）梁截面尺寸（mm）梁长度（mm）端版厚度（mm）局部加强250x5 1736 HN350x175x7x11 1400 12 无 250x5 1736 HN350x175x7x11 1400 24 无 250x5 1736 HN350x175x7x11 1400 12 有 250x5 1736 HN350x175x7x11 1400 24 有 250x5 1736 HN350x175x7x11 1400 24 有 250x5 1736 HN300X150X6X9 1400 24 有
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9

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本文编号：2596634