本文關(guān)鍵詞：異形鋼管混凝土柱—工字鋼梁框架節(jié)點抗震性能研究

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【摘要】：本文對4個異形鋼管混凝土柱-工字鋼梁框架節(jié)點進行了抗震性能試驗研究。節(jié)點試件類型包括十字形柱外環(huán)板節(jié)點、十字形柱肋板節(jié)點和T形柱環(huán)板節(jié)點。試驗的軸壓比統(tǒng)一取為0.5。節(jié)點包括節(jié)點核心區(qū)及核心區(qū)到梁柱反彎點之間的部分。試驗過程中保持恒定的軸壓力不變,施加水平低周往復荷載。通過測量柱端位移、各部分應變、節(jié)點核心區(qū)剪切變形等數(shù)據(jù),分析了節(jié)點的剛度、承載力、延性和耗能等抗震性能。結(jié)果表明十字形柱外環(huán)板節(jié)點的抗震指標均強于十字形豎向肋版節(jié)點。利用ABAQUS有限元軟件對4個試件進行了模擬分析。模型中使用塑性損傷模型模擬混凝土的本構(gòu),使用線性強化彈塑性模型模擬鋼材的本構(gòu)�？紤]了試件的幾何非線性、材料非線性。柱端和梁端的邊界條件均采用鉸接以模擬反彎點。通過有限元結(jié)果與試驗結(jié)果的對比,在梁端荷載-位移曲線、應變等方面基本吻合。然后利用有限元程序?qū)α阂砭壓穸�、外環(huán)板寬度、豎向肋板形狀等參數(shù)進行了影響規(guī)律分析�；谟邢拊治鼋Y(jié)果,分析了節(jié)點中混凝土斜壓桿、鋼腹板、對拉鋼筋等部分的傳力機理。將節(jié)點區(qū)分為混凝土部分和鋼管部分并分別給出相應部分的抗剪承載力。對層間水平位移的組成進行了分析,考察了梁塑性鉸、柱鋼管在梁翼緣處與混凝土脫開、節(jié)點核心區(qū)剪切變形等對柱端水平位移的影響,結(jié)果表明不同梁柱剛度比下,不同類型節(jié)點的柱端水平位移組成差異很大。最后對兩類節(jié)點形式的設(shè)計提出一些參考建議。
【關(guān)鍵詞】：異形鋼管混凝土 框架節(jié)點 有限元 抗震性能 力學機理
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 混凝土異形柱框架特點及工程應用情況9-10
• 1.2 異形鋼管混凝土柱框架節(jié)點研究意義10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 混凝土異形柱框架節(jié)點11-12
• 1.3.2 方鋼管混凝土柱框架節(jié)點12-14
• 1.3.3 異形鋼管混凝土柱框架節(jié)點14-15
• 1.4 研究內(nèi)容15-17
• 第二章 異形鋼管混凝土柱-工字鋼梁框架節(jié)點抗震性能試驗17-47
• 2.1 引言17
• 2.2 試驗設(shè)計17-28
• 2.2.1 試件設(shè)計17-20
• 2.2.2 試驗加載裝置20-24
• 2.2.3 試驗測量方案24-27
• 2.2.4 試驗加載制度27-28
• 2.2.5 試件加工過程28
• 2.3 試驗過程及破壞特征28-33
• 2.3.1 十字形鋼管混凝土柱-工字鋼梁外環(huán)板節(jié)點29-31
• 2.3.2 十字形鋼管混凝土柱-工字鋼梁肋板節(jié)點31-32
• 2.3.3 T形鋼管混凝土柱-工字鋼梁外環(huán)板節(jié)點32-33
• 2.4 試驗測量數(shù)據(jù)分析33-40
• 2.4.1 柱端水平荷載-位移滯回曲線33-34
• 2.4.2 梁端荷載-位移曲線34-35
• 2.4.3 梁端、柱端、節(jié)點區(qū)、節(jié)點連接板（外環(huán)板、肋板）應變分析35-38
• 2.4.4 核心區(qū)變形分析38-40
• 2.5 節(jié)點抗震性能評價40-45
• 2.5.1 節(jié)點剛度40-41
• 2.5.2 節(jié)點屈服與破壞的判定41-43
• 2.5.3 節(jié)點延性和耗能情況43-45
• 2.5.4 本試驗節(jié)點與其他形式節(jié)點的對比分析45
• 2.6 小結(jié)與建議45-47
• 2.6.1 結(jié)論45-46
• 2.6.2 建議46-47
• 第三章 異形鋼管混凝土柱-工字鋼梁框架節(jié)點有限元分析47-59
• 3.1 引言47
• 3.2 有限元模型建立47-51
• 3.2.1 材料本構(gòu)關(guān)系47-49
• 3.2.2 單元49-50
• 3.2.3 模型各部分相互作用50
• 3.2.4 邊界條件與加載50-51
• 3.3 有限元模型結(jié)果與試驗結(jié)果對比51-54
• 3.4 節(jié)點參數(shù)分析54-58
• 3.4.1 梁翼緣（外環(huán)板）厚度54-55
• 3.4.2 外環(huán)板寬度55-57
• 3.4.3 豎向肋板57-58
• 3.5 小結(jié)與建議58-59
• 第四章 節(jié)點傳力機理與設(shè)計建議59-69
• 4.1 節(jié)點傳力機理59-64
• 4.1.1 節(jié)點核心區(qū)59-62
• 4.1.2 梁和環(huán)板對內(nèi)力的分配62-63
• 4.1.3 梁和豎向肋板對內(nèi)力的分配63
• 4.1.4 鋼筋加勁肋63-64
• 4.1.5 肋板節(jié)點中內(nèi)隔板的作用64
• 4.1.6 外環(huán)板節(jié)點和肋板節(jié)點傳力機理差異分析64
• 4.2 框架層間水平位移分析64-66
• 4.2.1 梁柱彎曲變形的影響64-65
• 4.2.2 梁塑性鉸的影響65
• 4.2.3 節(jié)點核心區(qū)剪切變形的影響65
• 4.2.4 試驗節(jié)點變形計算65-66
• 4.3 節(jié)點構(gòu)造措施和工程設(shè)計建議66-67
• 4.4 小結(jié)及建議67-69
• 第五章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69
• 5.2 研究展望69-71
• 參考文獻71-74
• 在學期間的研究成果74-75
• 致謝75

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