本文關(guān)鍵詞：拼接鋼主梁的鋼與混凝土組合梁受力性能研究

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【摘要】：最初由于計(jì)算能力和研究水平的限制,為簡(jiǎn)化分析設(shè)計(jì)過(guò)程,鋼構(gòu)件連接時(shí)通常被簡(jiǎn)化成理想的鉸接或完全的剛接。鉸接不能承受和傳遞彎矩,剛接能夠承受和傳遞全部的彎矩。實(shí)際工程中不存在理想的鉸接或剛接節(jié)點(diǎn)。所謂半剛性節(jié)點(diǎn),是介于剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)之間的一種節(jié)點(diǎn)模型,它考慮了節(jié)點(diǎn)彎矩與轉(zhuǎn)角之間的非線性關(guān)系。本文組合梁截面形式采用T形鋼與混凝土組合梁,鋼主梁采用高強(qiáng)螺栓加拼接板拼接,首先以組合梁鋼主梁拼接節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,理論分析拼接節(jié)點(diǎn)的彈性、塑性極限承載力及其受力變形特征。其次通過(guò)有限元分析軟件ANSYS建立拼接節(jié)點(diǎn)的實(shí)體模型,得到拼接節(jié)點(diǎn)的彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。最后依據(jù)得到的拼接節(jié)點(diǎn)本構(gòu)關(guān)系,運(yùn)用ANSYS軟件分別建立高強(qiáng)螺栓拼接鋼主梁的兩跨連續(xù)組合梁和鋼主梁剛接的兩跨連續(xù)組合梁,分析對(duì)比兩種不同拼接節(jié)點(diǎn)連續(xù)組合梁的變形能力及承載性能。當(dāng)荷載較小時(shí),兩種不同拼接方式的連續(xù)組合梁具有相近的結(jié)構(gòu)剛度;荷載進(jìn)一步增大,高強(qiáng)螺栓提供的摩擦力克服后,拼接節(jié)點(diǎn)的半剛性特性開始發(fā)揮作用,高強(qiáng)螺栓拼接的組合梁剛度將隨荷載的增加而逐漸減小。結(jié)果表明,在滿足組合梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的前提下,合理的鋼主梁半剛性連接設(shè)計(jì)可用來(lái)增強(qiáng)組合梁結(jié)構(gòu)的變形能力。本文研究成果可供高強(qiáng)螺栓拼接鋼主梁的鋼與混凝土組合梁設(shè)計(jì)計(jì)算參考,為進(jìn)一步研究組合梁計(jì)算理論提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】：鋼與混凝土組合梁 螺栓拼接 半剛性 受力性能 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 引言8
• 1.2 鋼與混凝土組合梁的發(fā)展動(dòng)態(tài)8-11
• 1.2.1 單面組合梁10
• 1.2.2 雙面組合梁10-11
• 1.3 鋼與混凝土組合梁鋼主梁連接方法11-12
• 1.4 鋼與混凝土組合梁鋼主梁拼接研究概況12-13
• 1.5 本文主要的研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 鋼與混凝土雙面組合梁鋼主梁拼接節(jié)點(diǎn)受力分析15-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)梁拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)15-19
• 2.1.1 拼接節(jié)點(diǎn)螺栓數(shù)量及拼接板尺寸16-19
• 2.1.2 拼接節(jié)點(diǎn)螺栓布置19
• 2.2 拼接節(jié)點(diǎn)承載力分析19-23
• 2.2.1 拼接節(jié)點(diǎn)彈性抗彎承載力分析20
• 2.2.2 拼接節(jié)點(diǎn)塑性抗彎承載力分析20-23
• 2.2.3 拼接節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算23
• 2.3 拼接節(jié)點(diǎn)截面分析23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 鋼與混凝土組合梁鋼主梁拼接節(jié)點(diǎn)有限元模型分析26-47
• 3.1 概述26
• 3.2 ANSYS簡(jiǎn)介26-31
• 3.2.1 ANSYS處理模塊26-27
• 3.2.2 ANSYS求解步驟27-28
• 3.2.3 結(jié)構(gòu)非線性分析概述28-31
• 3.3 組合梁拼接節(jié)點(diǎn)有限元模型的建立31-42
• 3.3.1 單元選取32-34
• 3.3.2 幾何模型與材料屬性34-35
• 3.3.3 單元網(wǎng)格劃分35-38
• 3.3.4 接觸面設(shè)置38
• 3.3.5 高強(qiáng)度螺栓預(yù)緊力施加38-40
• 3.3.6 邊界及加載條件40-41
• 3.3.7 分析類型與收斂準(zhǔn)則41-42
• 3.4 有限元結(jié)果分析42-44
• 3.5 彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線的擬合44-46
• 3.5.1 彎矩轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線的擬合44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 拼接節(jié)點(diǎn)對(duì)鋼與混凝土雙面組合梁受力性能的影響47-57
• 4.1 有限元模型的建立47-52
• 4.1.1 雙面組合連續(xù)梁概況47-48
• 4.1.2 模型建立的基本思路48-49
• 4.1.3 ANSYS分析所采用的單元及其特點(diǎn)49-50
• 4.1.4 材料的本構(gòu)關(guān)系50-51
• 4.1.5 幾何模型的建立、網(wǎng)格的劃分及荷載的施加51-52
• 4.2 ANSYS有限元計(jì)算結(jié)果分析52-56
• 4.2.1 承載能力比較53-54
• 4.2.2 荷載撓度曲線分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63

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