【摘要】：隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高,建筑工業(yè)化的潮流席卷全國,越來越多的建筑結(jié)構(gòu)采用裝配式。交錯桁架結(jié)構(gòu)作為鋼結(jié)構(gòu)中最具裝配化潛力的結(jié)構(gòu)形式之一將迎來高速發(fā)展的時期。交錯桁架結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)裝配化需要解決桁架與柱連接節(jié)點的問題,故本文研究裝配式交錯桁架與方鋼管混凝土柱外環(huán)板-端板節(jié)點的連接性能具有重要意義。本文根據(jù)斜腹桿軸線與上弦桿軸線的交點位置將裝配式交錯桁架與方鋼管混凝土柱外環(huán)板-端板節(jié)點分為三類形式:第I類交于兩個端板接觸面,第II類交于柱外皮,第III類交于柱軸線。對第I、II類節(jié)點形式的2組共4個試件進行了低周往復(fù)荷載作用下的擬靜力試驗,研究了節(jié)點的破壞模式以及滯回性能。初步得到了第I、II類節(jié)點的破壞機制。試驗結(jié)果表明:第I、II類節(jié)點當(dāng)連接柱和端板的短梁較弱時具有很好的抗震性能,節(jié)點試件的短梁腹板(即環(huán)板豎向加勁板)充分剪切變形,并在該處發(fā)生破壞。第I、II類節(jié)點當(dāng)連接短梁較強時,均出現(xiàn)了由于螺栓松弛造成的端板滑移現(xiàn)象,此時對應(yīng)第I類節(jié)點滯回曲線捏縮,最終由于柱子壓彎破壞。對于第II類節(jié)點連接短梁較強時具有較高的承載力,最終由于桁架腹桿節(jié)點板撕裂而發(fā)生脆性破壞。采用非線性有限元軟件ABAQUS 6.14在考慮幾何非線性、材料非線性及接觸非線性的基礎(chǔ)上,采用殼單元結(jié)合三維實體單元建立了I、II、III類節(jié)點形式的有限元模型,并模擬了螺栓松弛造成的端板滑移現(xiàn)象。將第I、II類節(jié)點的有限元計算結(jié)果和試驗進行了比較,二者吻合較好。然后深入分析了三種不同節(jié)點形式節(jié)點的受力狀態(tài)、破壞模式和抗震性能。分析結(jié)果表明,綜合考慮承載力、破壞模式、抗震性能以及建筑適用性等方面,第I類節(jié)點短梁較弱時綜合性能最佳。針對具有優(yōu)勢的第I類節(jié)點形式,采用非線性有限元軟件系統(tǒng)地分析了混凝土強度、鋼管厚度、軸壓比、外環(huán)板寬度、外環(huán)板挑出寬度、外環(huán)板厚度及豎向加勁板厚度等因素對第I類節(jié)點滯回性能的影響。計算結(jié)果表明,軸壓比對節(jié)點的性能影響顯著,外環(huán)板挑出寬度、外環(huán)板厚度及豎向加勁板厚度通過影響連接短梁的剛度從而影響節(jié)點的破壞模式。
【圖文】：

）所示（左側(cè)為西，右側(cè)為東），試驗裝置照片如圖 2.5（b）所示。（a）試驗裝置示意圖拉 推門架壓梁地栓MTS作動器反力墻試驗反力架剛性橫梁千斤頂西 東

為了使試驗反力架適用于兩種不同偏心距的試件，試件 SJ-1、SJ-2 與試件 SJ-3、SJ-4 斜腹桿與懸臂斜梁連接位置略有不同，，圖 2.5（a）中所示為試件 SJ1、SJ-2 的連接，虛線圈中為試件 SJ-3、SJ-4 的連接；柱頂和上弦桿加載端采用理想的平面內(nèi)可動鉸約束。側(cè)向約束裝置中，柱頂?shù)膫?cè)向約束為兩側(cè)各一個混輪，約束柱頂平面外位移，允許平面內(nèi)位移；上弦桿加載端頭的側(cè)向約束為兩側(cè)各三個滾輪，約束加載端頭平面外位移和繞上弦桿軸線的扭轉(zhuǎn)，允許平面內(nèi)位移。（a）地梁反力裝置 （b）側(cè)向約束裝置圖 2.6 試驗反力架示意圖懸臂斜梁地梁鉸方鋼管混凝土柱上弦桿加載端頭柱頂約束加載頭約束
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU398.9;TU352.11

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 冉紅東;蘇明周;曹森虎;馬云美;;鋼交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的非線性有限元模型[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年06期

2 趙寶成;顧強;宋偉;何若全;申林;;鋼管混凝土柱交錯桁架結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力試驗分析[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

3 冉紅東;蘇明周;胡天兵;申林;;循環(huán)荷載作用下混合式鋼交錯桁架結(jié)構(gòu)的滯回性能試驗研究[J];土木工程學(xué)報;2009年11期

4 李啟才;何若全;顧強;申林;;交錯桁架體系中桁架與柱的連接節(jié)點設(shè)計方法研究[J];建筑鋼結(jié)構(gòu)進展;2008年04期

5 徐禮華;凡紅;劉勝兵;邢丹;;方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點抗震性能試驗研究與有限元分析[J];工程力學(xué);2008年02期

6 冉紅東;蘇明周;馬云美;顧強;;混合式交錯桁架體系在循環(huán)荷載下的非線性分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2007年10期

7 王靜峰;韓林海;江瑩;;方鋼管混凝土柱-鋼梁外加強環(huán)節(jié)點的非線性有限元分析[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期

8 莫濤,周緒紅;交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的極限承載力及其影響因素分析[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2005年04期

9 盧林楓,顧強,蘇明周,申林,胡天兵;鋼結(jié)構(gòu)錯列桁架節(jié)點構(gòu)造與設(shè)計要點[J];工業(yè)建筑;2005年07期

10 閆月梅,杜曉巍;鋼管混凝土柱加強環(huán)式節(jié)點的有限元分析[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2005年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王文達;鋼管混凝土柱—鋼梁平面框架的力學(xué)性能研究[D];福州大學(xué);2006年

2 莫濤;鋼結(jié)構(gòu)交錯桁架體系的彈塑性全過程分析理論與試驗研究[D];湖南大學(xué);2003年

3 盧林楓;鋼結(jié)構(gòu)錯列桁架體系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計方法[D];西安建筑科技大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 宋小武;裝配式交錯桁架體系桁架與柱連接節(jié)點滯回性能試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 羅鵬媛;裝配式交錯桁架結(jié)構(gòu)標準化設(shè)計研究[D];長安大學(xué);2008年

3 王宇;交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)體系樓板抗剪滯回性能的試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

4 杜培源;方鋼管混凝土柱—工字鋼梁節(jié)點性能研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2006年

5 苗紀奎;方鋼管混凝土柱與H鋼梁的外肋環(huán)板節(jié)點研究[D];天津大學(xué);2004年

本文編號：2518927