【摘要】：隨著近些年工程建設(shè)的不斷發(fā)展,鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛,而節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和整體性起著至關(guān)重要的作用,因此,深入研究結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,對(duì)推廣應(yīng)用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)有著重要價(jià)值和意義。本文通過數(shù)值模擬對(duì)三種類型的矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)在單調(diào)荷載和低周往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能進(jìn)行了研究,并分析了節(jié)點(diǎn)域的受剪承載力。具體如下:(1)使用ABAQUS軟件建立了節(jié)點(diǎn)有限元模型,將骨架曲線和破壞形式與已有試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果驗(yàn)證了本文有限元建模方法的正確性。(2)在正確的有限元建模方法基礎(chǔ)上,建立了三種類型的鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)(內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn),隔板貫通式節(jié)點(diǎn),外加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點(diǎn))有限元模型,比較了這三種不同類型節(jié)點(diǎn)的受力性能,結(jié)果表明:貫通隔板式節(jié)點(diǎn)的承載力更高,耗能能力較好,而內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)和外加強(qiáng)環(huán)式節(jié)點(diǎn)具有更好的延性、剛度退化和強(qiáng)度退化。深入研究了混凝土強(qiáng)度、鋼材等級(jí)和軸壓比對(duì)三種類型節(jié)點(diǎn)的骨架曲線的影響,結(jié)果表明鋼材等級(jí)的影響最為明顯,軸壓比的影響較小。(3)使用有限元軟件ABAQUS建立節(jié)點(diǎn)域有限元模型,利用數(shù)值模擬結(jié)果和虛功原理求出不同類型節(jié)點(diǎn)核心混凝土抗剪承載力,并考慮節(jié)點(diǎn)各部分對(duì)抗剪承載力的貢獻(xiàn),最終得到節(jié)點(diǎn)域的抗剪承載力公式。本文公式與有限元模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果相吻合,可以給實(shí)際工程提供參考。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9
【圖文】：

第 1 章 緒論 研究背景近年來，鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。眾所周知，混凝土的抗壓強(qiáng)度拉強(qiáng)度相差很大，抗壓強(qiáng)度較高；而混凝土和鋼材的抗拉強(qiáng)度的表現(xiàn)并不相同，的抗拉強(qiáng)度高，但可能產(chǎn)生局部彎曲、壓縮變形。針對(duì)這種情形，鋼管混凝土FST）結(jié)構(gòu)能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，吸取二者的優(yōu)點(diǎn)，鋼管內(nèi)核心混凝土的存在可以使鋼管部屈曲得到改善，同時(shí)鋼管也限制了混凝土的變形，使混凝土的抗壓強(qiáng)度得到增具有強(qiáng)度高、自重輕、吸收能量大、耐火性能好[2]等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)?CFST 和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)正被廣泛應(yīng)用于多高層建筑、地鐵站臺(tái)柱、高線桿、樁、大跨度拱橋和大型商業(yè)廣場(chǎng)等結(jié)構(gòu)中,獲得了較高的綜合效益。圖 1管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的一些應(yīng)用。

4j 栓釘錨固式 k 鉸接節(jié)點(diǎn)(I) l 鉸接節(jié)點(diǎn)(II)圖 1.2 常見的圓鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)形式Fig. 1.2 Common concrete-filled circular steel tube column-beam node typeElremaily A 等（2001）[15]對(duì)圓鋼管混凝土柱-穿心式鋼梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行靜力試驗(yàn)，研究、柱、節(jié)點(diǎn)區(qū)等破壞的情況。Chiew 等（2001）[16]做了鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的相關(guān)試驗(yàn)，并且通過數(shù)值模擬了不同參數(shù)對(duì)單調(diào)荷載作用下的節(jié)點(diǎn)受力性能影響。最終推導(dǎo)出了節(jié)點(diǎn)承載力的公式。Azizinamini 和 Schneider（2004）[17]用試驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼梁和鋼管混凝土柱之間力的傳理進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提出了建議。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 聞洋;管麗佩;張寶鋒;;不同形式鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能對(duì)比試驗(yàn)[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年05期

2 苗紀(jì)奎;邴卿德;;鋼管混凝土柱隔板貫通節(jié)點(diǎn)局部抗拉性能研究[J];山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

3 黃宏;黃斌潔;;圓中空夾層鋼管混凝土純扭構(gòu)件工作機(jī)理研究[J];華東交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

4 趙才其;馬軍;靳磊;;中厚壁鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)抗層狀撕裂試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2010年11期

5 何益斌;黃頻;冷巧娟;肖阿林;;方鋼管混凝土柱穿心高強(qiáng)螺栓-端板節(jié)點(diǎn)抗剪承載力研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年04期

6 凡紅;鄒萬山;;某方鋼管混凝土柱鋼梁節(jié)點(diǎn)非線性有限元分析[J];三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

7 李磊;鄭山鎖;王斌;;斷裂力學(xué)在鋼與混凝土界面粘結(jié)中的應(yīng)用[J];工程力學(xué);2009年12期

8 堯國(guó)皇;黃用軍;宋寶東;譚偉;;采用塑性損傷模型分析鋼-混凝土組合構(gòu)件的靜力性能[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展;2009年03期

9 鄭山鎖;李磊;王斌;曾磊;張亮;;型鋼與混凝土界面剪力傳遞能力[J];工程力學(xué);2009年03期

10 聶建國(guó);秦凱;;方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)抗剪受力性能的研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2007年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 焦安亮;新型裝配式勁性框撐結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 張冬芳;復(fù)式鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

3 李毅;中空夾層鋼管混凝土柱與鋼—混凝土梁組合節(jié)點(diǎn)的性能研究[D];湖南大學(xué);2012年

4 李威;圓鋼管混凝土柱—鋼梁外環(huán)板式框架節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D];清華大學(xué);2011年

5 劉威;鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究[D];福州大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 黃秋秋;塑性鉸外移型鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

2 馮永輝;考慮螺栓超欠漏擰的鋼結(jié)構(gòu)端板連接節(jié)點(diǎn)滯回性能分析[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 夏磊;鋼管混凝土半剛性連接框架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

4 張波波;鋼管混凝土拱橋初應(yīng)力和脫空問題研究分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2012年

5 王亮;方鋼管混凝土柱-H鋼梁隔板貫通節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能及構(gòu)造研究[D];天津大學(xué);2009年

6 王超;矩形鋼管混凝土柱-H型鋼梁端板半剛性連接受彎性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2007年

7 王先鐵;新型方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點(diǎn)性能研究及抗震設(shè)計(jì)對(duì)策[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2728588