本文選題：鋼管煤矸石混凝土 + 煤矸石混凝土粱�。� 參考：《沈陽建筑大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：鋼管混凝土是將混凝土填入薄壁鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu),借助鋼管對核心混凝土的環(huán)向套箍作用,使核心混凝土處于三向受力狀態(tài),從而提高核心混凝土的抗壓強度和壓縮變形能力。同時,核心混凝土延緩了局部屈曲在鋼管上的出現(xiàn),使得鋼管性能充分發(fā)揮,提高了構(gòu)件承載能力和抗震性能。鋼管煤矸石混凝土結(jié)構(gòu)是將鋼管中的普通混凝土用煤矸石混凝土替代并填充到鋼管中,從而不但保持了普通鋼管混凝土良好的抗震性能、高承載力等優(yōu)點,而且具有自重輕、經(jīng)濟效果好等特點。采用煤矸石代替普通砂石作為輕骨料,可以節(jié)約砂石不可再生資源,治理環(huán)境污染,具有良好的經(jīng)濟影響和社會影響。現(xiàn)在,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛,但是對于梁柱節(jié)點的研究并不完善和成熟,且多集中于鋼管混凝土柱與鋼梁節(jié)點的研究。而在我國,鋼管混凝土柱與混凝土梁連接節(jié)點的應(yīng)用也較為廣泛但是對其性能的研究較少。因此,本文主要對兩種類型鋼管煤矸石砼柱-煤矸石砼梁連接節(jié)點(鋼筋貫穿式節(jié)點和環(huán)梁式節(jié)點)的力學(xué)性能進行研究。 本文利用ABAQUS軟件,通過選擇合理的材料本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則,利用合適的接觸模型、邊界條件及加載方式,建立了鋼管煤矸石砼柱-煤矸石砼梁連接節(jié)點模型進行有限元分析。 關(guān)于節(jié)點在單調(diào)荷載作用下的模擬,研究了節(jié)點在單調(diào)荷載作用下的傳力機制、應(yīng)力分布發(fā)展?fàn)顩r、破壞模態(tài),同時計算了節(jié)點的梁端荷載-位移曲線(P-△)。結(jié)果表明,鋼管煤矸石砼柱-煤矸石砼梁連接節(jié)點承載力高、剛度大、且性能優(yōu)異。 關(guān)于節(jié)點在往復(fù)荷載作用下的模擬,對比分析了試驗研究結(jié)果和有限元計算結(jié)果,表明有限元計算的梁端荷載-位移骨架曲線與試驗曲線吻合良好,且模擬的節(jié)點破壞情況和試驗相符。說明本文建立的有限元模型基本能用于分析和研究往復(fù)荷載作用下的鋼管煤矸石混凝土柱-煤矸石混凝土梁連接節(jié)點的力學(xué)性能。然后,進一步分析了節(jié)點在往復(fù)荷載作用下鋼管煤矸石混凝土柱和煤矸石混凝土梁的應(yīng)力分布、破壞模態(tài),研究了節(jié)點的梁端荷載-位移滯回曲線以及骨架曲線,結(jié)果表明,鋼管煤矸石砼柱-煤矸石砼梁連接節(jié)點具有較飽滿的滯回曲線,有良好的耗能能力和延性。 通過改變參數(shù)建立不同的有限元模型,深入研究了軸壓比、梁柱剛度比、含鋼率、煤矸石混凝土強度等對節(jié)點力學(xué)性能的影響。同時,進一步分析了各參數(shù)對荷載-位移曲線、剛度退化、強度退化等的影響,深入了解了鋼管煤矸石砼柱-煤矸石砼梁連接節(jié)點的抗震性能。
[Abstract]:Concrete-filled steel tube (CFST) is a composite structure formed by filling the concrete into the thin-walled steel tube. With the help of the circumferential hoop action of the steel tube to the core concrete, the core concrete is placed in a three-way stress state.Thus, the compressive strength and compressive deformation ability of the core concrete are improved.At the same time, the core concrete delayed the appearance of local buckling on the steel pipe, made the steel tube performance fully play, and improved the bearing capacity and seismic performance of the members.The coal gangue concrete structure of steel tube is to replace the ordinary concrete in the steel tube with coal gangue concrete and fill it into the steel tube, which not only keeps the good seismic performance and high bearing capacity of ordinary concrete filled steel tube, but also has the advantages of light weight.The economic effect is good and so on.Using coal gangue instead of ordinary sand as lightweight aggregate can save non-renewable resources of sand and stone, control environmental pollution, and have good economic and social effects.At present, concrete filled steel tube (CFST) structures are widely used, but the research on Liang Zhu joints is not perfect and mature, and most of them focus on the research of concrete-filled steel tubular columns and steel beam joints.However, in China, the application of concrete-filled steel tubular column and concrete beam joint is more extensive, but the performance of concrete filled steel tube column is less studied.Therefore, this paper mainly studies the mechanical properties of two types of steel tube gangue concrete column and gangue concrete beam connection joint (steel bar through joint and ring beam joint).In this paper, by selecting reasonable constitutive relation of material and failure criterion, using proper contact model, boundary condition and loading mode, the connection joint model of coal-gangue concrete column and gangue concrete beam is established for finite element analysis by using ABAQUS software.With regard to the simulation of joints under monotone load, the mechanism of force transfer under monotone load, the development of stress distribution and failure modes are studied, and the load-displacement curve at the end of the joint is calculated.The results show that the connection joint of gangue concrete column and gangue concrete beam is of high bearing capacity, high stiffness and excellent performance.For the simulation of joints under reciprocating load, the experimental results and finite element results are compared and analyzed. It is shown that the load-displacement skeleton curve of beam end calculated by finite element method is in good agreement with the test curve.And the simulated joint failure is consistent with the test.The finite element model established in this paper can be used to analyze and study the mechanical properties of the connection joint of steel tube coal gangue concrete column and coal gangue concrete beam under reciprocating load.Then, the stress distribution and failure mode of the steel tube gangue concrete column and the gangue concrete beam under reciprocating load are further analyzed, and the load-displacement hysteretic curve and skeleton curve at the end of the joint are studied.The connection joint of gangue concrete column with gangue concrete beam has full hysteretic curve, good energy dissipation capacity and ductility.The effects of axial compression ratio, Liang Zhu stiffness ratio, steel content ratio and strength of coal gangue concrete on the mechanical properties of joints were studied by changing the parameters of different finite element models.At the same time, the influence of various parameters on load-displacement curve, stiffness degradation, strength degradation and so on is analyzed, and the seismic behavior of the connection joint of gangue concrete column and gangue concrete beam is deeply understood.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU398.9

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李平先,張雷順,趙國藩;預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與樁帽連接節(jié)點軸拔性能原型試驗研究[J];土木工程學(xué)報;2005年07期

2 姜學(xué)詩;;鋼結(jié)構(gòu)房屋中框架梁柱剛性連接節(jié)點的設(shè)計[J];建筑結(jié)構(gòu);2006年01期

3 趙敦實;;螺栓連接節(jié)點的探討[J];遼寧建材;2008年07期

4 郭俊梅;趙立新;張敏;;鋼梁柱多螺栓連接節(jié)點施工質(zhì)量控制[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2008年29期

5 邢麗;;方鋼管受彎連接節(jié)點加強有限元分析[J];浙江樹人大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

6 王志軍;柏潔;白紹良;;梁-薄墻平面內(nèi)偏心連接節(jié)點傳力模型和設(shè)計方法[J];工業(yè)建筑;2010年03期

7 桑學(xué)蓮;;高層鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設(shè)計[J];科技信息;2011年11期

8 朱羅軍;王生宏;金海;費建偉;;鋼管結(jié)構(gòu)內(nèi)置式剛性連接節(jié)點理論分析[J];浙江建筑;2012年08期

9 郝景羲;糖廠焊接鋼框架塑性連接節(jié)點[J];工業(yè)建筑;1985年07期

10 張啟明,荊亞麗;樁與樁帽連接節(jié)點受變特性的試驗研究[J];鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1997年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 關(guān)建;王元清;張勇;;不銹鋼連接節(jié)點及其工程應(yīng)用研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究⑧——中國鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會第12屆（ASSF-2010）學(xué)術(shù)交流會暨教學(xué)研討會論文集[C];2010年

2 南東亞;;鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點自動匹配與生成系統(tǒng)研究[A];計算機技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用——第十二屆全國工程建設(shè)計算機應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

3 徐愛紅;陳宏;;高層鋼框架栓焊連接節(jié)點的有限元分析[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（五）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2004年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

4 邢麗;董石麟;許鈞陶;;抗彎連接節(jié)點加強方式試驗研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（六）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2006年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

5 王士奇;劉祥斌;;栓焊混合剛性連接節(jié)點設(shè)計方法探討[A];第六屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

6 沈松;曹萬林;王立長;張建偉;;幕墻柱與大型平臺連接節(jié)點工作性能試驗研究[A];第20屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2011年

7 梅俊;杜新喜;閆兆歡;程曉燕;;基于AutoCAD的鋼框架節(jié)點設(shè)計程序開發(fā)[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會暨教學(xué)研討會論文集[C];2012年

8 強旭紅;羅永峰;何佳琴;張立華;;火災(zāi)作用后鋼結(jié)構(gòu)栓焊連接節(jié)點若干性能試驗研究[A];第二屆全國鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)交流會論文集[C];2008年

9 楊鴻;馬臣杰;鐘曉俊;鄭竹;張良平;;深圳市當(dāng)代藝術(shù)館與城市規(guī)劃展覽館懸挑桁架與核心筒連接節(jié)點的非線性有限元分析[A];第三屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2011年

10 成麗媛;于海峰;宋根由;;關(guān)于“威海之門”上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計探討[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報記者　戈曉芳;中國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)存在五大問題[N];廣東建設(shè)報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 閆亞杰;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中鋼管—焊接空心球連接節(jié)點疲勞性能的理論與試驗研究[D];太原理工大學(xué);2013年

2 李霞鎮(zhèn);重組竹螺栓連接節(jié)點承載性能研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉春艷;圓管柱-H形鋼梁剛性連接節(jié)點極限抗彎承載力研究[D];湖南大學(xué);2013年

2 蔡飛;鋼框架箱形柱與工字型梁剛性連接節(jié)點的抗震性能分析[D];南昌大學(xué);2005年

3 李美紅;鋼結(jié)構(gòu)梁柱T型連接節(jié)點試驗研究及承載力分析[D];青島理工大學(xué);2014年

4 陳凱;閥廳鋼屋架與防火墻連接節(jié)點性能分析[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 王芬;鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點優(yōu)化研究[D];西安理工大學(xué);2007年

6 徐佳;建筑鋼結(jié)構(gòu)粘結(jié)連接節(jié)點的試驗研究與有限元分析[D];浙江大學(xué);2011年

7 萬財知;新型PEC柱—鋼梁T形件摩擦耗能型連接節(jié)點滯回性能研究[D];蘇州科技學(xué)院;2014年

8 王曉龍;鋼框架梁柱四角鋼連接節(jié)點有限元分析[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

9 張磊;螺栓連接節(jié)點梁柱子結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究[D];湖南大學(xué);2013年

10 關(guān)建;不銹鋼構(gòu)件螺栓連接節(jié)點及焊接工形截面殘余應(yīng)力研究[D];北京交通大學(xué);2012年

，

本文編號：1757348