折線削弱型節(jié)點滯回性能研究
發(fā)布時間:2022-07-29 20:57
北嶺地震和阪神地震中,大量的節(jié)點破壞引起了建筑物的整體坍塌,自此國內(nèi)外開始大量的研究RBS(削弱型節(jié)點)。但是試驗證明:RBS由于削弱了梁翼緣,導致了梁平面外的剛度下降,從而使梁易出現(xiàn)平面外失穩(wěn)的現(xiàn)象。Wilkinson為解決RBS平面外剛度下降的問題,提出了一種楔形型削弱節(jié)點。本文在這種削弱方法的基礎上進行了改進,提出了一種折線削弱型節(jié)點,這種節(jié)點不僅能夠提高試件的延性性能,而且可以緩解楔形削弱型節(jié)點削弱深處應力集中現(xiàn)象。本文提出的折線削弱型節(jié)點不僅采用了削弱梁截面可以實現(xiàn)塑性鉸外移的設計理念,而且也避免了削弱梁翼緣截面時導致節(jié)點平面外失穩(wěn)的現(xiàn)象。為了研究有限元模擬的有效性,本文模擬了一種狗骨削弱型節(jié)點并與其試驗進行了對比,證明了ABAQUS模擬的有效性。之后對三種不同削弱形式的節(jié)點和傳統(tǒng)節(jié)點在破壞狀態(tài)、承載力、關鍵應力路徑等方面進行了對比,得到折線削弱型節(jié)點為最佳削弱形式的節(jié)點。通過改變梁腹板削弱部分中心位置距離柱子的距離(a)、梁腹板削弱部分的最大深度(b)和腹板削弱最深處的起點位置與柱子的距離(c),研究這些參數(shù)下節(jié)點的破壞形式、塑性鉸的位置、滯回性能和能量耗散能力等。研究結(jié)果...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 梁柱加強型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 梁柱加強型節(jié)點國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 梁柱加強型節(jié)點國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 梁柱削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 梁翼緣削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.2 梁翼緣削弱型節(jié)點國內(nèi)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 目前研究的不足
1.6 本文研究的節(jié)點
1.7 本文主要研究內(nèi)容
第二章 有限元模型的建立及驗證
2.1 有限元模型的建立
2.1.1 試驗試件尺寸和材料定義
2.1.2 ABAQUS屈服準則以及強化模型
2.1.3 網(wǎng)格的劃分和單元格的選取
2.1.4 試驗的加載裝置和方案
2.2 有限元結(jié)果與試驗結(jié)果的分析
2.2.1 破壞狀態(tài)的對比
2.2.2 滯回曲線和承載能力的對比
2.3 本章小結(jié)
第三章 削弱節(jié)點與傳統(tǒng)節(jié)點對比分析
3.1 節(jié)點設計
3.1.1 細部構造設計
3.1.2 有限元模型建立
3.2 有限元計算結(jié)果對比分析
3.2.1 破壞狀態(tài)的對比
3.2.2 滯回曲線的對比
3.2.3 骨架曲線對比
3.2.4 延性系數(shù)和承載能力的對比
3.2.5 剛度退化曲線對比
3.2.6 關鍵部位應力路徑的對比
3.3 本章小結(jié)
第四章 折線削弱型梁柱連接節(jié)點基本參數(shù)分析
4.1 梁腹板削弱部分中心位置距離柱子距離(a)對節(jié)點力學性能的影響
4.1.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.1.2 滯回曲線分析
4.1.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.1.4 剛度退化曲線的對比
4.1.5 強度退化曲線的對比
4.1.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.2 梁腹板削弱部分最大深度(b)對節(jié)點力學性能的影響
4.2.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.2.2 滯回曲線分析
4.2.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.2.4 剛度退化曲線的對比
4.2.5 強度退化曲線的分析
4.2.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.3 腹板削弱最深處起點位置與柱子距離(c)對節(jié)點力學性能的影響
4.3.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.3.2 滯回曲線分析
4.3.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.3.4 剛度退化曲線的對比
4.3.5 強度退化曲線的分析
4.3.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 折線削弱型梁柱節(jié)點鋼框架滯回性能分析
5.1 模型狀況
5.2 有限元分析的結(jié)果
5.2.1 應力云圖的對比
5.2.2 滯回曲線與骨架曲線的對比
5.2.3 承載力與延性系數(shù)的對比
5.2.4 剛度退化的對比
5.2.5 開裂性能的對比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3667171
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 梁柱加強型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 梁柱加強型節(jié)點國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 梁柱加強型節(jié)點國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 梁腹板開洞削弱型節(jié)點國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 梁柱削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 梁翼緣削弱型節(jié)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.2 梁翼緣削弱型節(jié)點國內(nèi)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 目前研究的不足
1.6 本文研究的節(jié)點
1.7 本文主要研究內(nèi)容
第二章 有限元模型的建立及驗證
2.1 有限元模型的建立
2.1.1 試驗試件尺寸和材料定義
2.1.2 ABAQUS屈服準則以及強化模型
2.1.3 網(wǎng)格的劃分和單元格的選取
2.1.4 試驗的加載裝置和方案
2.2 有限元結(jié)果與試驗結(jié)果的分析
2.2.1 破壞狀態(tài)的對比
2.2.2 滯回曲線和承載能力的對比
2.3 本章小結(jié)
第三章 削弱節(jié)點與傳統(tǒng)節(jié)點對比分析
3.1 節(jié)點設計
3.1.1 細部構造設計
3.1.2 有限元模型建立
3.2 有限元計算結(jié)果對比分析
3.2.1 破壞狀態(tài)的對比
3.2.2 滯回曲線的對比
3.2.3 骨架曲線對比
3.2.4 延性系數(shù)和承載能力的對比
3.2.5 剛度退化曲線對比
3.2.6 關鍵部位應力路徑的對比
3.3 本章小結(jié)
第四章 折線削弱型梁柱連接節(jié)點基本參數(shù)分析
4.1 梁腹板削弱部分中心位置距離柱子距離(a)對節(jié)點力學性能的影響
4.1.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.1.2 滯回曲線分析
4.1.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.1.4 剛度退化曲線的對比
4.1.5 強度退化曲線的對比
4.1.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.2 梁腹板削弱部分最大深度(b)對節(jié)點力學性能的影響
4.2.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.2.2 滯回曲線分析
4.2.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.2.4 剛度退化曲線的對比
4.2.5 強度退化曲線的分析
4.2.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.3 腹板削弱最深處起點位置與柱子距離(c)對節(jié)點力學性能的影響
4.3.1 塑性鉸應力及應變圖分析
4.3.2 滯回曲線分析
4.3.3 承載力及延性系數(shù)分析
4.3.4 剛度退化曲線的對比
4.3.5 強度退化曲線的分析
4.3.6 能量耗散系數(shù)的對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 折線削弱型梁柱節(jié)點鋼框架滯回性能分析
5.1 模型狀況
5.2 有限元分析的結(jié)果
5.2.1 應力云圖的對比
5.2.2 滯回曲線與骨架曲線的對比
5.2.3 承載力與延性系數(shù)的對比
5.2.4 剛度退化的對比
5.2.5 開裂性能的對比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3667171
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教材專著