装配式木梁—混凝土异形柱节点的受力性能研究

发布时间：2020-04-05 14:21

【摘要】：装配式木—混凝土混合结构是北美常见的住宅结构形式。在我国,随着经济的发展,人们越来越注重生活质量的提升,对装配式木—混凝土混合结构的需求也飞速增加。装配式木—混凝土混合结构主材为木、混凝土两种材料,其中,混合结构的连接节点与结构的整体性能密切相关,对结构的影响极其显著,因此节点的受力性能是结构研究中最关键的内容。论文总结分析了现有的研究成果,发现木材—钢填板螺栓连接节点在木结构中应用较广,但其延性性能较差;榫卯连接在木结构中应用较早,但其承载力低且容易产生拔出破坏。因此,提出一些新型节点连接形式,具有重要的工程实际价值。本文提出了新型木梁—混凝土异形柱框架节点连接形式,其中混凝土柱为异形柱,混凝土柱与木梁的连接形式为新型“榫卯”连接,将现代木结构应用到多层住宅中,探索一种既舒适环保又经济耐用的住宅形式。主要的研究内容如下:首先设计出两个新型木梁与混凝土异形柱混合节点结构形式。其中一个为新型木梁—混凝土异形柱榫卯抗拔节点,另一个为新型木梁—混凝土异形柱钢板榫卯盖板焊接节点。其次,进行了四个节点试件的试验分析,通过四个节点的低周反复试验确定木梁混凝土异形柱的钢填板螺栓连接节点作为原始对比试件的可行性及两个新型梁柱节点类型对节点力学性能的影响,研究表明新型木梁—混凝土异形柱钢板榫卯盖板焊接节点比原始对比试件的强度略低,延性较高。而新型木梁—混凝土异形柱榫卯抗拔节点是在传统榫卯节点上改进所得,试验表明其初始刚度比一般的木结构榫卯节点刚度大,结果满足预期目标。得到的四种节点的弯矩一转角曲线变化趋势一致,均大致成三折线模式,验证了四种节点均为半刚性节点。最后,研究了两个新型节点在相应荷载模拟下有限元模型的力学性能,得到两个节点的试件及有限元模型各自滞回曲线及骨架曲线走势大致相同,且得知模型与试件的初始刚度及延性吻合度均较高,验证了模型的合理性及准确性,并得出节点弯矩—转角曲线,获得节点的初始刚度及半刚性性能。通过研究出的两个的新型木梁—混凝土异形柱节点形式,丰富了装配式木梁—混凝土异形柱的结构形式,为装配式木梁—混凝土混合结构提供基础,具有较大工程实际价值。
【学位授予单位】：河北建筑工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9

【参考文献】