【摘要】：在國家大力推廣裝配式建筑的前提下,鋼結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便以及重復(fù)使用率高的特點(diǎn),雙腹板頂?shù)捉卿撨B接具有良好的裝配式性能。對雙腹板頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點(diǎn)的研究不能忽略混凝土樓板對結(jié)構(gòu)的組合作用,同時為了更好的匹配節(jié)點(diǎn)的承載力要求,可以采用大尺寸角鋼進(jìn)行連接。因此在組合框架中用大尺寸角鋼連接鋼梁柱以及混凝土樓板的結(jié)構(gòu)稱為大尺寸雙腹板頂?shù)捉卿摻M合節(jié)點(diǎn)。本文主要是研究大尺寸雙腹板頂?shù)捉卿撨B接邊柱組合節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,具體包括以下工作:(1)閱讀大量的國內(nèi)外文獻(xiàn),對頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點(diǎn)、雙腹板頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點(diǎn)以及帶角鋼的組合節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)歸納,包括連接的分類、連接的力學(xué)性能等等內(nèi)容。(2)對四個大尺寸雙腹板頂?shù)捉卿摻M合節(jié)點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)加載試驗,采用梁端加載,通過試驗得到了連接的彎矩轉(zhuǎn)角曲線,對試驗現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的闡述。通過得到的試驗數(shù)據(jù)對組合節(jié)點(diǎn)的抗震性能包括節(jié)點(diǎn)的延性、耗能能力、強(qiáng)度退化、剛度退化等進(jìn)行分析。(3)基于試驗的組合節(jié)點(diǎn)尺寸進(jìn)行有限元建模,將有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比驗證有限元模擬的有效性,同時對組合節(jié)點(diǎn)的各部件的應(yīng)力進(jìn)行分析對比。(4)基于有限元模型的有效性,改變組合節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵參數(shù)建立有限元模型,對組合節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行比對,為組合節(jié)點(diǎn)的工程設(shè)計建議提供基礎(chǔ)。(5)基于試驗數(shù)據(jù)以及有限元模擬的結(jié)果,利用組件法計算大尺寸雙腹板頂?shù)捉卿摻M合節(jié)點(diǎn)在承受正彎矩與負(fù)彎矩兩種情況下的初始轉(zhuǎn)動剛度。通過以上的工作進(jìn)行了試驗與理論研究,得到了以下重要結(jié)論:(1)大尺寸雙腹板頂?shù)捉卿摻M合邊柱節(jié)點(diǎn)的滯回曲線呈現(xiàn)明顯的捏縮效應(yīng),主要原因由于腹板角鋼、大尺寸角鋼在承受剪力方向滑移效應(yīng)明顯。(2)在忽視上部承壓混凝土的情況下,上下均采用大尺寸角鋼的組合節(jié)點(diǎn),其耗能能力最強(qiáng),且仍能滿足美國AISC抗震設(shè)計規(guī)范中對特殊抗彎鋼框架抗震設(shè)計需求。(3)樓板內(nèi)焊接縱向鋼筋能夠有效的提高節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩作用下的節(jié)點(diǎn)剛度與承載力。(4)節(jié)點(diǎn)在正彎矩作用下,組合節(jié)點(diǎn)中混凝土樓板的局部承壓作用比設(shè)置大尺寸角鋼更有效的提高節(jié)點(diǎn)抗彎承載力與極限承載力。(5)對于大尺寸角鋼組合節(jié)點(diǎn),頂?shù)捉卿撛鲈O(shè)加勁肋對節(jié)點(diǎn)的剛度與極限承載力有顯著的提升,同時節(jié)點(diǎn)的延性性能較好,因此建議工程實例中大尺寸角鋼增設(shè)加勁肋。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2661755