本文關(guān)鍵詞：鋼管混凝土柱與組合梁節(jié)點的抗震性能研究

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【摘要】：節(jié)點是影響整體框架結(jié)構(gòu)體系安全性能的重要部位,并且其構(gòu)造與受力復(fù)雜,是研究框架結(jié)構(gòu)抗震性能的重點之一。方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)由于具有較多優(yōu)點,在高層結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越廣泛。目前國內(nèi)外對方鋼管混凝土柱-組合梁節(jié)點的抗震性能研究主要集中在外隔板式節(jié)點和內(nèi)隔板式節(jié)點�；诖吮尘�,本文提出了穿心鋼板方鋼管混凝土柱-組合梁節(jié)點,利用通用有限元軟件ABAQUS對該新型節(jié)點在單調(diào)荷載作用下以及循環(huán)荷載作用下進行了非線性有限元分析,討論不同厚度穿心鋼板對新型節(jié)點抗震性能的影響,并與傳統(tǒng)節(jié)點的抗震性能進行比較分析,具體研究內(nèi)容如下:第一,選擇合適的材料本構(gòu)關(guān)系,利用ABAQUS有限元軟件,建立五組穿心鋼板方鋼管混凝土柱-組合梁節(jié)點的三維有限元分析模型,在梁端施加單調(diào)位移荷載,考察不同厚度的穿心鋼板對節(jié)點區(qū)的受力性能和破壞形態(tài)的影響,結(jié)果顯示隨著穿心鋼板板厚的增加,新型節(jié)點在正、負加載方向上的極限承載能力呈先上升后下降的變化趨勢,說明不是穿心鋼板越厚,節(jié)點承載力越強。第二,在低周反復(fù)荷載作用下對新型組合節(jié)點進行分析,對比不同厚度穿心鋼板對新型組合節(jié)點的滯回曲線、骨架曲線、延性性能、剛度退化以及耗能能力的影響。第三,使用ABAQUS有限元軟件建立方鋼管混凝土柱-組合梁傳統(tǒng)節(jié)點的三維有限元分析模型,并在低周反復(fù)荷載作用下對傳統(tǒng)組合節(jié)點就抗震性能與新型節(jié)點進行對比分析,結(jié)果顯示新型節(jié)點滯回曲線較傳統(tǒng)節(jié)點飽滿,新型節(jié)點的延性系數(shù)、耗能系數(shù)和等效粘滯阻尼系數(shù)大于傳統(tǒng)節(jié)點,說明在地震作用下新型節(jié)點比傳統(tǒng)節(jié)點能夠吸收和耗散掉更多的能量。通過以上研究得到,新型節(jié)點在單調(diào)荷載作用下的受力性能和在循環(huán)荷載作用下的抗震性能均要優(yōu)于傳統(tǒng)節(jié)點。
【關(guān)鍵詞】：方鋼管混凝土柱 組合梁 抗震性能 非線性有限元分析 ABAQUS
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 前言9
• 1.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的研究概況9-12
• 1.2.1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在國外的發(fā)展9-10
• 1.2.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用10-12
• 1.3 方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點12-14
• 1.4 方鋼管混凝土柱常用節(jié)點形式14-16
• 1.5 新型節(jié)點的提出16
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 2 組合節(jié)點有限元模型的建立18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 有限元基本理論18-22
• 2.2.1 幾何非線性有限元理論19-20
• 2.2.2 彈塑性有限元理論20-22
• 2.3 組合節(jié)點有限元模型的建立22-31
• 2.3.1 幾何模型22-23
• 2.3.2 單元類型23-24
• 2.3.3 網(wǎng)格劃分24-25
• 2.3.4 材料本構(gòu)關(guān)系25-28
• 2.3.5 模型內(nèi)各部件接觸設(shè)置28-29
• 2.3.6 荷載及邊界條件設(shè)置29-31
• 2.3.7 簡化及計算假設(shè)31
• 2.3.8 求解方法31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 3 新型方鋼管混凝土柱-組合梁節(jié)點抗震性能有限元分析32-61
• 3.1 引言32
• 3.2 模型介紹及加載方式確定32-36
• 3.2.1 模型介紹32-34
• 3.2.2 加載方式及邊界條件的確定34-36
• 3.3 單調(diào)加載作用下非線性有限元分析36-50
• 3.3.1 單調(diào)加載時的荷載位移（P-△）曲線36-43
• 3.3.2 鋼材屈服時節(jié)點的應(yīng)力云圖及變形情況43-50
• 3.4 循環(huán)加載作用下非線性有限元分析50-60
• 3.4.1 滯回曲線的分析50-52
• 3.4.2 骨架曲線的分析52-54
• 3.4.3 延性性能的分析54-55
• 3.4.4 剛度退化的分析55-56
• 3.4.5 耗能能力的分析56-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 4 新型節(jié)點與傳統(tǒng)節(jié)點抗震性能對比分析61-70
• 4.1 傳統(tǒng)節(jié)點和新型節(jié)點在單調(diào)荷載作用下的受力性能對比分析62-65
• 4.1.1 單調(diào)加載時的荷載位移（P-△）曲線的對比分析62-63
• 4.1.2 鋼材屈服時節(jié)點應(yīng)力云圖及變形情況的對比分析63-65
• 4.2 傳統(tǒng)節(jié)點和新型節(jié)點在低周循環(huán)荷載作用下的抗震性能對比分析65-68
• 4.2.1 滯回曲線的對比分析65-66
• 4.2.2 骨架曲線的對比分析66-67
• 4.2.3 延性性能的對比分析67
• 4.2.4 剛度退化的對比分析67-68
• 4.2.5 耗能能力的對比分析68
• 4.3 本章小結(jié)68-70
• 5 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70
• 5.2 展望70-72
• 參考文獻72-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及獲獎情況74-75
• 致謝75

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