發(fā)布時間：2022-08-09 19:05

　　鋼柱腳作為結構承上啟下的傳力構件,是決定結構承載力主要因素和建筑結構重要節(jié)點之一,其中埋入式柱腳和外包式柱腳是最常用的兩種柱腳節(jié)點,然而我國對鋼柱腳節(jié)點研究較少,所以,在多高層鋼結構建筑中,對鋼柱腳的研究就顯得尤為重要。本文以云南麗江某工程為背景,提出對箱形柱柱腳每邊各切100mm槽口的一種改進型鋼柱腳節(jié)點,采用ABAQUS有限元程序,分別建立了埋入式柱腳和外包式柱腳兩種模型,在單調(diào)加載作用下進行了非線性有限元研究,改進型鋼柱腳增大了受約束混凝土的面積,鋼柱洞口也可穿鋼筋,同時底板用來安裝錨栓,減小了底板面積,因此大大改善了鋼柱的承載能力和變形性能,研究成果將對改進型柱腳的設計和應用提供了相關參考,并運用于土木工程領域。本文在以下幾個方面做了相關的研究工作:（1）綜述國內(nèi)外埋入式柱腳和外包式柱腳的研究現(xiàn)狀,并總結國內(nèi)外相關規(guī)范的傳力分析和計算公式的相關補充。（2）通過大型有限元軟件ABAQUS建立埋入式柱腳模型,對比試驗結果和有限元結果驗證模型的可行性,試驗結果與有限元結果吻合較好,證明了模型和參數(shù)的選取是合理的。（3）對埋入式和外包式柱腳進行模型的建立和數(shù)值模擬分析,在單調(diào)加載下研究... 

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 鋼柱腳分類
    1.3 鋼柱腳研究綜述
        1.3.1 埋入式柱腳研究綜述
        1.3.2 外包式柱腳研究綜述
        1.3.3 小結
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 改進型埋入式柱腳有限元模型的建立
    2.1 有限元法概述
    2.2 ABAQUS軟件分析步驟及要點
    2.3 埋入式柱腳設計規(guī)定及傳力分析
    2.4 建模方法及材料本構
        2.4.1 單元類型選取
        2.4.2 材料的本構
        2.4.3 非線性接觸
        2.4.4 相互作用及邊界條件
        2.4.5 網(wǎng)格劃分
        2.4.6 求解
        2.4.7 小結
    2.5 ABAQUS有限元模型的校核
        2.5.1 試驗概況
        2.5.2 結果對比
        2.5.3 小結
    2.6 本章小結
第三章 改進型埋入式柱腳受力性能數(shù)值模擬
    3.1 概述
    3.2 改進型埋入式柱腳的數(shù)值模擬結果
        3.2.1 荷載位移曲線
        3.2.2 構件應力變化及破壞過程
        3.2.3 彎矩轉角曲線
        3.2.4 柱腳極限承載力
        3.2.5 傳力機理
    3.3 改進型柱腳與傳統(tǒng)箱形柱腳對比
    3.4 改進型柱腳變參數(shù)分析
        3.4.1 埋深比的影響
        3.4.2 栓釘?shù)挠绊?br>        3.4.3 洞口高度的影響
        3.4.4 底板的影響
    3.5 本章小結
第四章 改進型外包式柱腳受力性能數(shù)值模擬
    4.1 概述
    4.2 外包式柱腳設計規(guī)定及傳力分析
    4.3 模型的確立
        4.3.1 外包式柱腳試件尺寸及配筋情況
        4.3.2 相互作用及邊界條件
        4.3.3 網(wǎng)格劃分
    4.4 數(shù)值模擬分析
        4.4.1 改進型外包式柱腳計算結果
        4.4.2 小結
    4.5 改進型外包式柱腳變參數(shù)分析
        4.5.1 抗剪栓釘對比分析
        4.5.2 外包混凝土厚度影響分析
        4.5.3 外包混凝土高度影響分析
        4.5.4 底板的影響分析
        4.5.5 型鋼柱槽口應力集中的影響分析
    4.6 本章小結
第五章 埋入式柱腳與外包式柱腳的參數(shù)化對比分析
    5.1 概述
    5.2 基于《高規(guī)》公式的比較
        5.2.1 外包混凝土高度與埋入式對比
        5.2.2 外包混凝土厚度與埋入式對比
    5.3 數(shù)值模擬分析對比
        5.3.1 外包混凝土高度與埋入式對比
        5.3.2 外包混凝土厚度與埋入式對比
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼筋混凝土核心筒結構非線性有限元分析[J]. 陳棟,樊成,孫少麗,徐濤,李瑤亮.  建筑結構. 2017(24)
[2]鋼筋混凝土框架頂部鋼結構加層柱腳節(jié)點設計[J]. 程河山,宋建學,胡衛(wèi)國.  世界地震工程. 2014(02)
[3]埋入式柱腳粘結滑移性能的試驗研究[J]. 孟祥東,殷志文,陳忠漢.  蘇州科技學院學報(工程技術版). 2011(02)
[4]鋼管混凝土柱外包式柱腳抗震設計方法探討[J]. 徐永基,呂旭東,張又一,陳以一,王偉,王毅.  建筑結構. 2009(06)
[5]鋼管混凝土外包式柱腳抗彎性能試驗研究[J]. 王毅,陳以一,王偉,徐永基,呂旭東.  建筑結構. 2009(06)
[6]埋入式鋼柱腳單調(diào)加載試驗研究[J]. 楊建,殷志文,陳忠漢.  蘇州科技學院學報(工程技術版). 2009(02)
[7]埋入式鋼柱腳抗震性能的試驗研究[J]. 王楨希,殷志文,陳忠漢.  混凝土與水泥制品. 2009(02)
[8]外包式鋼柱腳設計方法研究[J]. 童根樹,郭立湘.  工業(yè)建筑. 2008(10)
[9]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗證[J]. 張勁,王慶揚,胡守營,王傳甲.  建筑結構. 2008(08)
[10]埋入式鋼柱腳的傳力分析和設計計算[J]. 金波,童根樹.  工業(yè)建筑. 2008(07)

博士論文
[1]六邊形鋼管混凝土柱及其外包式柱腳工作機理研究[D]. 徐悟.清華大學 2016
[2]鋼管混凝土局部受壓時的工作機理研究[D]. 劉威.福州大學 2005

碩士論文
[1]埋入式柱腳設計方法與受力性能研究[D]. 劉珺雯.湖南大學 2013
[2]邊柱埋入式鋼柱腳節(jié)點性能試驗研究[D]. 馬彬.北京林業(yè)大學 2011
[3]鋼管混凝土外包式柱腳節(jié)點性能試驗研究[D]. 王毅.同濟大學 2007



本文編號：3673114