【摘要】：鋼管混凝土疊合柱是一種在鋼管外圍綁扎鋼筋并在管內(nèi)外澆筑混凝土而形成的組合柱。部分包裹混凝土組合梁是一種在H型鋼的翼緣和腹板之間綁扎鋼筋并填充混凝土而形成的組合梁。由于它們具有承載力高、延性好、抗火防腐性能優(yōu)良、節(jié)省造價等優(yōu)點,已經(jīng)應(yīng)用在一些超高層建筑、橋梁工程、地下工程等工程領(lǐng)域中。目前國內(nèi)外學(xué)者對于鋼管混凝土疊合柱和部分包裹混凝土組合梁構(gòu)件的基本性能已開展了許多研究,同時也進(jìn)行了少量鋼管混凝土疊合柱剛接節(jié)點、部分包裹混凝土組合梁節(jié)點的試驗和理論分析,然而對于預(yù)制鋼管混凝土疊合柱與預(yù)制部分包裹混凝土組合梁裝配式連接節(jié)點的受力性能和破壞機(jī)理缺乏研究。因此,開展這方面的研究具有重要的理論意義和工程意義。本文主要研究工作如下:(1)通過ABAQUS有限元軟件分別建立了單調(diào)荷載作用下三類預(yù)制鋼管混凝土疊合柱與預(yù)制部分包裹混凝土組合梁裝配式連接節(jié)點的有限元分析模型,同時與鋼梁連接節(jié)點進(jìn)行了對比,考慮了材料非線性和復(fù)雜接觸對,確定了混凝土和鋼材的本構(gòu)關(guān)系模型,解決了網(wǎng)格劃分和求解收斂的合理性,通過相關(guān)試驗驗證了有限元分析模型的準(zhǔn)確性。(2)對三類預(yù)制鋼管混凝土疊合柱與預(yù)制部分包裹混凝土組合梁裝配式連接節(jié)點進(jìn)行了在單調(diào)荷載作用下的受力全過程分析,獲取了組合節(jié)點關(guān)鍵部位和重要組件的應(yīng)力分布規(guī)律,揭示其受力性能和破壞機(jī)理,深入分析其不同組件在極限破壞下的應(yīng)力狀態(tài)。(3)通過ABAQUS有限元軟件分別從材料參數(shù)、幾何參數(shù)和荷載參數(shù)三個方面對三類預(yù)制鋼管混凝土疊合柱與預(yù)制部分包裹混凝土組合梁裝配式連接節(jié)點的受力性能進(jìn)行系統(tǒng)的分析,明確了影響節(jié)點受力性能的主要參數(shù)和影響規(guī)律。(4)在有限元分析基礎(chǔ)上,依據(jù)各類節(jié)點的破壞模式,分別提出了三類裝配式節(jié)點的承載力和初始剛度的建議公式,并給出了合理的構(gòu)造措施建議,如核心區(qū)外包鋼板和設(shè)置端板加勁肋等,在此基礎(chǔ)上給出了彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系模型和設(shè)計建議,為實際工程設(shè)計提供參考依據(jù)。
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論1.1 研究背景1.1.1 鋼管混凝土疊合柱鋼管混凝土疊合柱是一種在鋼管外圍綁扎鋼筋并在管內(nèi)外澆筑混凝土而形成的一種新型組合柱，其常見的柱截面形式如圖1 .1所示。由于其具有承載力高、延性好、抗火防腐性能優(yōu)良、節(jié)省造價等優(yōu)點，鋼管混凝土疊合柱已經(jīng)應(yīng)用在一些超高層建筑、橋梁結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)等工程領(lǐng)域中。

（a）歐洲規(guī)范 EC4 截面 （b）加拿大規(guī)范 CSA-S16-09 截面圖 1.2 常用的部分包裹混凝土組合梁截面類型Fig 1.2 Sectional types of commonly used partially wrapped concrete composite beams與其他常用梁形式相比，部分包裹混凝土組合梁的特點見表 1.3。表 1.3 部分包裹混凝土組合梁的特點Tab 1.3 Characteristics of partially wrapped concrete composite beams常用梁形式 部分包裹混凝土組合梁優(yōu)勢鋼筋混凝土梁相同梁截面面積下，，承載力高，抗彎剛度大梁截面含鋼率高，延性大，抗震性能優(yōu)良，安全性高H 型鋼翼緣腹板充當(dāng)模板，節(jié)約模板，工廠預(yù)制化鋼梁裸露表面少，抗火和防腐性能好，耐久性高混凝土抑制翼緣和腹板局部屈曲，材料利用率高型鋼混凝土梁截面簡潔，節(jié)點設(shè)計簡單模板需求少，預(yù)制化程度高，施工進(jìn)度快
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃瑞麟;黃勇;董云;;基于鋼管混凝土疊合柱超高層結(jié)構(gòu)的靜動力分析研究[J];貴州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年05期

2 胡夏閩;江雨辰;施悅;唐偉;;部分外包混凝土簡支組合梁受彎性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年09期

3 李國強(qiáng);段煉;陸燁;張龍;;H型鋼梁與矩形鋼管柱外伸式端板單向螺栓連接節(jié)點承載力試驗與理論研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年09期

4 李煒;陳以一;;H形鋼翼緣間填充混凝土的部分組合梁抗震性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年S1期

5 殷占忠;陳生林;陳偉;方順中;王坤宏;;軸心受力H型鋼P(yáng)EC組合柱承載能力分析[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

6 郭明;堯國皇;;內(nèi)配方鋼管的鋼管混凝土疊合柱軸壓力學(xué)性能的初步研究[J];特種結(jié)構(gòu);2015年02期

7 李德山;陶忠;王志濱;;鋼管混凝土柱-鋼梁單邊螺栓連接節(jié)點靜力性能試驗研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年03期

8 周穎;于海燕;錢江;胡凱;瞿革;;鋼管混凝土疊合柱節(jié)點環(huán)梁受彎承載力計算方法[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年02期

9 周穎;于海燕;錢江;瞿革;胡凱;陳yN;;鋼管混凝土疊合柱節(jié)點環(huán)梁試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年02期

10 徐悟;于清;堯國皇;;初應(yīng)力對鋼管混凝土疊合柱軸壓性能影響[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年05期

本文編號：2705740