圆钢管约束RC柱-RC梁框架节点静力与抗震性能研究

发布时间：2025-01-20 12:41

　　钢管约束钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。节点作为结构受力的关键部位,深入研究其受力性能非常必要。本文对圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢筋混凝土梁连接节点的静力性能和抗震性能进行了研究,主要工作如下:(1)对2个圆钢管约束钢筋混凝土短柱和4个圆钢管约束钢筋混凝土柱-钢筋混凝土梁节点进行了轴压力学性能试验研究。在对比各试件破坏模式、承载能力的基础上,结合试件的荷载-位移曲线、荷载-钢管应力曲线等,分析了节点形式、节点梁数目等因素对节点轴压承载力的影响,为理论分析提供了试验依据。(2)根据钢管约束混凝土柱的受力特点,建立了相应的有限元分析模型。提出了不同工况下混凝土有效约束应力的计算方法,结合Mander模型中的约束混凝土应力-应变关系,给出了适用于有限元模型的混凝土等效应力-应变关系。研究了边界条件、钢管与混凝土界面粘结摩擦等因素对构件轴压力学性能的影响,给出了模型中相关参数的取值建议。通过和试验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性和可靠性。(3)针对钢管部分贯通式节点和钢管箍式节点梁端联结面的直接受剪问题,结合国内外相关理论模型、规程及规范的计算规定,建议了梁端界面直剪受剪承载力的计...

【文章页数】：182 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 相关课题研究现状
        1.2.1 钢管约束混凝土柱
        1.2.2 钢管(约束)混凝土柱-钢筋混凝土梁节点
        1.2.3 研究现状小结
    1.3 本文主要工作
第二章 圆钢管约束RC柱-RC梁节点轴压性能试验研究
    2.1 概述
    2.2 试验方案
        2.2.1 试件设计
        2.2.2 材料性能
        2.2.3 试验装置及测量方案
    2.3 试验过程及破坏模式
        2.3.1 短柱
        2.3.2 钢管部分贯通式节点
        2.3.3 环筋式节点
    2.4 钢管应力分析
        2.4.1 短柱试件钢管应力
        2.4.2 节点试件钢管应力
    2.5 本章小结
第三章 圆钢管约束RC柱-RC梁节点轴压设计理论及方法
    3.1 概述
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 材料的本构关系
        3.2.2 单元及边界条件
        3.2.3 各部件间相互作用
        3.2.4 模型验证
    3.3 设计理论及方法
        3.3.1 梁端界面的直剪承载力
        3.3.2 节点的轴压力学模型
        3.3.3 节点轴压工况下的设计方法
    3.4 本章小结
第四章 圆钢管约束RC柱-RC梁节点滞回性能试验研究
    4.1 概述
    4.2 试验方案
        4.2.1 试件设计及制作
        4.2.2 钢材的材料性能
        4.2.3 试验装置及加载方案
        4.2.4 量测内容及测量方案
    4.3 试验过程及破坏模式
        4.3.1 钢筋混凝土节点
        4.3.2 钢管部分贯通式节点
        4.3.3 环筋式节点
        4.3.4 钢管箍式节点
    4.4 滞回曲线分析
        4.4.1 骨架曲线
        4.4.2 强度退化
        4.4.3 刚度退化
        4.4.4 耗能能力
    4.5 变形分析
        4.5.1 节点区剪切变形
        4.5.2 变形组成分析
    4.6 柱纵筋应力分析
    4.7 梁纵筋应力分析
    4.8 节点区钢管(箍筋、环筋)应力分析
        4.8.1 钢筋混凝土节点
        4.8.2 钢管部分贯通式节点
        4.8.3 环筋式节点
        4.8.4 钢管箍式节点
    4.9 本章小结
第五章 圆钢管约束RC柱-RC梁节点抗震性能参数分析
    5.1 概述
    5.2 有限元模型简介
    5.3 有限元参数分析
        5.3.1 钢管部分贯通式节点
        5.3.2 环筋式节点
        5.3.3 钢管箍式节点
    5.4 本章小结
第六章 圆钢管约束RC柱-RC梁节点的受剪承载力
    6.1 概述
    6.2 钢筋混凝土框架节点的受剪模型
    6.3 钢管约束钢筋混凝土梁柱节点的受力机理
    6.4 钢管约束钢筋混凝土梁柱节点的核心区受剪模型
        6.4.1 约束斜压杆模型
        6.4.2 受剪承载力分析
    6.5 钢管约束钢筋混凝土梁柱节点的核心区受剪承载力计算公式
        6.5.1 钢管部分贯通式节点
        6.5.2 环筋式节点
        6.5.3 钢管箍式节点
    6.6 本章小结
结论与展望
    本文结论
    研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：4029273