本文關(guān)鍵詞： 鋼桁腹桿-勁性骨架混凝土 組合節(jié)點 位置系數(shù) 極限承載力 剝落荷載　出處：《福州大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鋼管混凝土K型節(jié)點在弦桿上外包鋼筋混凝土后形成的便是鋼桁腹桿-勁性骨架混凝土組合節(jié)點(鋼管混凝土弦桿外包混凝土即為鋼管混凝土勁性骨架組合柱)。為了了解這種新型組合節(jié)點的受力性能,以及與鋼管混凝土K型節(jié)點在受力性能方面的異同點,本文以位置系數(shù)(弦桿外徑與弦桿外包混凝土總厚度之比)為主要參數(shù),以節(jié)點外包混凝土剝落荷載和節(jié)點極限承載力為研究對象,開展了這種節(jié)點的參數(shù)試驗和有限元分析,并進(jìn)行了合理位置系數(shù)取值以及節(jié)點承載力理論公式的研究。主要工作和結(jié)論有以下幾個方面：(1)進(jìn)行了組合節(jié)點與鋼管混凝土K型節(jié)點的對比試驗。試驗結(jié)果表明,在腹桿與弦桿外徑比相同的前提下,組合節(jié)點在外包混凝土開裂后,其最終破壞模式與鋼管混凝土K型節(jié)點相同；與鋼管混凝土K型節(jié)點相比,組合節(jié)點極限承載力提高較小,提高幅度約5.8%左右。(2)以位置系數(shù)為參數(shù)進(jìn)行了組合節(jié)點受力全過程的試驗。試驗結(jié)果表明,位置系數(shù)的變化主要影響外包混凝土的初裂荷載和剝落荷載,位置系數(shù)越大,外包混凝土的初裂荷載和剝落荷載越小,組合節(jié)點在外包混凝土破壞開裂后均表現(xiàn)為鋼管混凝土K型節(jié)點破壞模式。(3)采用有限元軟件ABAQUS建立了組合節(jié)點的有限元模型,與試驗結(jié)果進(jìn)行比較并驗證有限元模型的正確性。通過參數(shù)分析得到,位置系數(shù)、箍筋配筋率、箍筋加密區(qū)長度和外包混凝土強(qiáng)度等參數(shù)影響外包混凝土的剝落荷載,對組合節(jié)點極限承載力影響很��；影響組合節(jié)點極限承載力的主要參數(shù)是腹桿與弦桿外徑比。(4)在上述研究的基礎(chǔ)上,以剝落荷載為優(yōu)化目標(biāo),通過有限元參數(shù)分析,提出了勁性骨架外包混凝土位置系數(shù)建議值(約為0.50左右)；并在現(xiàn)有鋼管混凝土K型節(jié)點計算公式的基礎(chǔ)上提出了這種組合節(jié)點極限承載力的計算方法；最后利用現(xiàn)有規(guī)范以及本文試驗和有限元的分析結(jié)果,提出組合節(jié)點構(gòu)造建議。
[Abstract]:Concrete filled steel tube (CFST) K-type joints are formed after the reinforced concrete is wrapped on the chord, which is composed of steel truss web members and stiffened skeleton concrete joints (the concrete filled steel tube chords are concrete-filled steel tubular composite columns). In order to understand the mechanical behavior of this new type of composite joint, As well as the similarities and differences between the K-type joints of concrete-filled steel tube (CFST), the paper takes the location coefficient (the ratio of the outside diameter of the chord to the total thickness of the concrete of the chord) as the main parameter. Taking the exfoliation load and ultimate bearing capacity of the joints as the research object, the parameter tests and finite element analysis of the joints are carried out. The reasonable position coefficient and the theoretical formula of bearing capacity of joints are studied. The main work and conclusions are as follows: 1) the comparative tests between composite joints and concrete filled steel tubular K-joints are carried out. The experimental results show that, Under the same external diameter ratio of webs and chords, the ultimate failure mode of composite joints is the same as that of concrete-filled steel tubular (CFST) K-joints, and the ultimate ultimate bearing capacity of composite joints is smaller than that of CFST K-joints. The experimental results show that the change of the position coefficient mainly affects the initial crack load and the spalling load of the concrete, and the greater the position coefficient is, the greater the position coefficient is. The smaller the initial crack load and the spalling load, the smaller the failure mode of the composite joints is. (3) the finite element software ABAQUS is used to establish the finite element model of the composite joints. Comparing with the experimental results and verifying the correctness of the finite element model, the parameters such as the location coefficient, the ratio of stirrups reinforcement, the length of the infill zone of stirrups and the strength of the encased concrete affect the spalling load of the concrete. The main parameter affecting the ultimate bearing capacity of composite joints is the ratio of external diameter of web and chord. On the basis of the above research, the peeling load is taken as the optimization objective, and the finite element parameter analysis is carried out. The suggested value (about 0.50) of the location coefficient of the stiffened frame encased concrete is put forward, and the calculation method of the ultimate bearing capacity of the composite joint is put forward on the basis of the existing formulas for calculating the K-type joints of concrete-filled steel tubular (CFST). Finally, based on the existing codes and the experimental and finite element analysis results in this paper, some suggestions for the construction of composite joints are put forward.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU398.9

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本文編號：1546334