插入式RCS组合节点静力性能研究

发布时间：2020-04-18 12:24

【摘要】：钢筋混凝土柱-钢梁组合结构(Reinforced concrete column-steel beam composite structure),简称RCS组合结构,其梁柱采用不同材料,充分发挥了混凝土受压性能好和钢材强度高的优点,在选材上具有合理性和经济性,RCS组合结构是今后高层建筑、大跨度建筑发展的趋势。RCS组合节点是组合结构的关键传力部件,我国目前对RCS组合节点的研究和应用较少,对其工作性能还缺少足够认识,且没有出台专门的规范,因此开展对RCS组合节点的研究十分必要。本文采用试验研究和有限元模拟研究相结合的方法,对插入式RCS组合节点的静力性能进行了研究。主要研究方法,研究内容和结论如下:(1)参照“梅州世界客商中心”工程中的插入式RCS组合节点,设计了一个带端板的节点,通过试验研究其静力性能。试验结果表明:钢梁锚固良好,未发生拔出破坏,节点破坏始于外伸段钢梁翼缘受压屈服,柱钢筋在加载过程中未屈服,满足“强柱弱梁,强节点弱构件”的要求;节点破坏属于延性破坏,转角延性系数大于4,高于一般钢筋混凝土结构;另外,根据欧洲Eurocode3规范判定节点为半刚性节点。(2)采用有限元软件ABAQUS对试验节点进行数值模拟,并通过与试验结果的对比分析,验证有限元分析的可靠性。有限元模拟得到的荷载-位移曲线,弯矩-转角曲线,以及构件的屈服顺序与试验结果基本相同,说明本文采用的有限元模拟方法能够较为准确的模拟RCS组合节点的受力情况,可采用该有限元模拟方法研究此类问题。(3)采用经过验证的有限元模拟方法研究了影响RCS组合节点性能的6种因素。通过研究发现,在一定范围内增大轴压比,钢梁插入长度,梁柱截面宽度之比和混凝土等级能够提高RCS组合节点的强度和刚度,但端板厚度对节点性能影响不大,并给出了各参数的最佳取值。扩展端板、加竖向钢柱、加U形锚筋和加焊栓钉等4种构造措施,均可以不同程度的提高节点强度和刚度,其中加焊栓钉构造效果最好。(4)根据影响因素研究结果,采用各参数的最佳取值,确定了一种受力性能好、构造简单且便于施工的RCS组合节点。该节点采用扩展端板和加焊栓钉构造,钢梁插入长度取柱截面宽度的3/4,梁柱截面宽度之比取7/20,其屈服强度较基本节点提高44.1%,无量纲弯矩-转角曲线的初始斜率较基本节点提升了48.8%。
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科技工作,发电厂,山西,作者

图 1-1我起步较山西神头国科技工作较晚，198头第二发电厂作者也意识8 年我国首厂结构示意到 RCS 组合首次在大型工1意图图合结构的优工业厂房中1-2 郑州房优越性，但中采用 RCS房式仓 RCS是我国对 R组合结构，组合节点示RCS 组合结，由华北电示意图结构的电力设

组合节点,通式,插入式,钢骨

凝工面贯及结该凝土的耐火性筋混凝土柱钢结构的立工速度较传面钢骨的 RC贯通式 RCS及同样的强结构高出 8~该被大力推性比钢材要柱中设有小立体施工法统的钢筋混CS 组合结构S 组合节点，度和刚度要~11 倍[13]。因广。第一章绪论要好的多，省小截面钢骨，法进行施工，混凝土结构构施工方法，美国学者要求下，，采因此他认为论省去了钢柱在施工过在钢骨外面大大加快，法示意。者 Griffis 在用 RCS 组RCS 组合结柱需要进行防过程中该钢骨面绑扎柱钢可以节省1986 年通过组合结构的资结构是一种骨钢种
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.9

【参考文献】