圆钢管约束型钢混凝土柱-狗骨式削弱型钢梁节点抗震性能研究

发布时间：2020-04-17 12:19

【摘要】：钢管约束型钢混凝土柱具有良好的塑性及抗震性能,但由于柱外钢管在梁柱节点区断开,故将其应用于梁柱节点时,节点区强度相对较弱,因此,对此类结构的节点形式有待进一步研究,但国内外目前针对此类结构的研究主要集中在柱的受力性能方面,对节点的研究则较少。本课题组在前期的试验中,对2个带环梁的圆钢管约束型钢混凝土柱-钢梁节点的抗震性能进行了研究。本文为了使节点塑性铰外移,减小节点区混凝土破坏程度,对试验试件的节点构造进行优化,提出了一种新型节点:圆钢管约束型钢混凝土柱-狗骨式削弱型钢梁节点,并利用ABAQUS软件对其抗震性能展开研究,主要研究内容及结论如下:(1)用ABAQUS软件建立了试验试件的三维模型并对其进行有限元模拟分析,有限元分析结果与试验结果吻合较好,验证了建模方法的正确性。(2)在查阅相关规范的基础上,选取合适的参数,对钢梁翼缘进行削弱处理,分析新型节点的抗震性能。结果表明:对环梁外部钢梁梁端翼缘进行削弱,会使节点试件的强度和刚度及延性有小幅降低;但节点塑性铰位置明显外移,节点区混凝土的应变值明显减小,说明对环梁外部钢梁梁端进行削弱,可以对节点区起到保护作用,使塑性铰外移,更好的保证“强节点,弱构件”。(3)对新型节点进行变参数分析,明确了钢梁梁端翼缘削弱参数、梁柱线刚度比、柱轴压比及环梁体积配箍率对节点抗震性能的影响规律。结果表明:柱轴压比和梁柱线刚度比对节点的抗震性能影响较大,而环梁体积配箍率和钢梁梁端翼缘削弱参数,对节点的强度、刚度、延性及耗能能力影响较小,主要对节点区混凝土的破坏程度产生影响。文中还给出了各参数的建议取值范围。(4)根据参数分析结果,提出了在一定范围内适用的新型节点柱顶水平承载力计算公式、抗弯承载力计算公式及节点区抗剪承载力计算公式。公式计算结果误差均在5%以内,具有一定的适用性,可以为此类节点设计、工程应用及节点的进一步研究提供参考。
【图文】：

钢管约束型钢混凝土柱结构示意图

节点构造图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.9;TU352.11

【参考文献】

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本文编号：2630856