蓋挖逆作地鐵車站CFST柱-RC梁明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)抗剪性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-30 15:27
蓋挖逆作法在呼和浩特市地鐵1號(hào)線與2號(hào)線換乘站新華廣場(chǎng)站、地鐵2號(hào)線大學(xué)西街站、中山路站及換乘站中得到了成功應(yīng)用。采用蓋挖逆作施工的地鐵車站,其交匯于同一節(jié)點(diǎn)的各構(gòu)件分期形成,鋼管混凝土柱與后澆樓板連接處節(jié)點(diǎn)尤其重要。為了滿足節(jié)點(diǎn)的抗剪能力,設(shè)計(jì)時(shí)采用了一種新型明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn),用于鋼管混凝土柱與樓板及縱梁的后期連接。為此,針對(duì)該種新型節(jié)點(diǎn),采用1:4縮尺模型試驗(yàn),研究節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力、明暗牛腿協(xié)同工作機(jī)理與破壞形式,然后采用ABAQUS建立節(jié)點(diǎn)的三維數(shù)值模型,在數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,對(duì)節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力及關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)等問(wèn)題進(jìn)行研究。預(yù)期研究成果為該種節(jié)點(diǎn)在蓋挖逆作地鐵車站中的應(yīng)用提供依據(jù)。研究結(jié)果如下:(1)根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果分析可知,節(jié)點(diǎn)的破壞過(guò)程均表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土梁上邊緣的彎曲直裂縫擴(kuò)展至暗牛腿處,并和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的彎剪裂縫貫通形成剪切破壞,節(jié)點(diǎn)均為節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土梁剪切破壞,環(huán)形牛腿并未破壞;(2)根據(jù)模型試驗(yàn)與ABAQUS有限元分析可知明暗雙牛腿協(xié)同工作機(jī)理:加載初期,鋼管壁與混凝土梁之間的黏結(jié)力承擔(dān)初期剪力,當(dāng)該部分黏結(jié)作用失效后,混凝土梁的滑移受到明暗...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 地下工程鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究目的與技術(shù)路線
2 梁柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究及力學(xué)性能分析
2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2 試件設(shè)計(jì)
2.3 材料力學(xué)性能
2.3.1 混凝土材性試驗(yàn)
2.3.2 鋼材材性試驗(yàn)
2.4 加載方案
2.5 量測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
2.6 試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果分析
2.6.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)
2.6.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)
2.7 節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能與承載力分析
2.7.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作機(jī)理分析
2.7.2 JD1與JD2 受力性能對(duì)比
2.8 本章小結(jié)
3 節(jié)點(diǎn)極限承載力研究
3.1 材料本構(gòu)的選取
3.1.1 混凝土本構(gòu)
3.1.2 鋼筋、鋼管及環(huán)形牛腿本構(gòu)
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 單元類型的選取
3.2.2 接觸關(guān)系的選取
3.2.3 有限元模型構(gòu)建組成
3.2.4 邊界條件及加載
3.3 有限元模擬的驗(yàn)證
3.3.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)
3.3.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)
3.4 節(jié)點(diǎn)抗剪極限承載能力研究
3.4.1 節(jié)點(diǎn)單調(diào)直剪有限元模型的建立
3.4.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.4.3 明牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.4.4 明暗牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.5 三種牛腿抗剪承載能力的對(duì)比分析
3.6 本章小結(jié)
4 節(jié)點(diǎn)抗剪承載力關(guān)鍵參數(shù)分析
4.1 數(shù)值方案設(shè)計(jì)
4.2 參數(shù)分析
4.2.1 環(huán)形牛腿肋板高度的影響
4.2.2 環(huán)形牛腿肋板數(shù)量的影響
4.2.3 環(huán)形牛腿上環(huán)板穿心量的影響
4.2.4 牛腿數(shù)量的影響
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蓋挖逆作法地鐵車站結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力及變形研究進(jìn)展[J]. 陶連金,代希彤,邊金. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(24)
[2]足尺鋼管混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能試驗(yàn)[J]. 康利平,呂西林. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[3]蓋挖法在雙島四線平行換乘地鐵車站中的應(yīng)用[J]. 陳鶴,孫立柱,薛茹鏡,于嬌. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]混凝土澆筑過(guò)程中方鋼管柱的力學(xué)性能[J]. 王文達(dá),于清. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[5]鋼管混凝土短柱(剪力鍵)受剪性能試驗(yàn)研究[J]. 黃勇,陳偉剛,段莉. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[7]組合T形截面鋼管混凝土構(gòu)件抗剪性能試驗(yàn)研究[J]. 徐禮華,徐浩然,杜國(guó)鋒,溫芳. 工程力學(xué). 2009(12)
[8]鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架的滯回關(guān)系[J]. 王文達(dá),韓林海. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(12)
[9]地下工程中鋼管混凝土柱—RC梁節(jié)點(diǎn)選型及力學(xué)性能研究[J]. 王文達(dá),王旭生,于清. 鐵道建筑. 2009(08)
[10]方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的抗剪受力分析[J]. 聶建國(guó),徐桂根. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)網(wǎng)絡(luò).預(yù)覽. 2009(06)
博士論文
[1]鋼管混凝土柱—鋼筋混凝土梁框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 趙毅.武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]蓋挖逆作地鐵車站CFST柱-RC梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能研究[D]. 陳霧航.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]列車沖擊作用下高鐵站房鋼管混凝土柱—型鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)受力性能研究[D]. 韋丹.西南交通大學(xué) 2018
[3]新型方鋼管混凝土柱—外包U形鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能研究[D]. 吳子山.山東建筑大學(xué) 2017
[4]井式雙梁節(jié)點(diǎn)受力性能分析[D]. 楊?yuàn)^.華南理工大學(xué) 2015
[5]RC環(huán)梁連接的鋼管混凝土柱與RC梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能分析研究[D]. 孔亮.山東建筑大學(xué) 2014
[6]鋼管混凝土組合框架施工力學(xué)性能研究[D]. 未曉麗.蘭州理工大學(xué) 2013
[7]蓋挖逆作法基坑開挖對(duì)周邊環(huán)境影響的研究[D]. 魏鵬程.湘潭大學(xué) 2013
[8]方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[D]. 高代明.青島理工大學(xué) 2011
[9]RC梁—方鋼管混凝土柱環(huán)梁節(jié)點(diǎn)靜力試驗(yàn)研究[D]. 陳添明.華南理工大學(xué) 2011
[10]蓋挖逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田德森.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
本文編號(hào):3733201
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 地下工程鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究目的與技術(shù)路線
2 梁柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究及力學(xué)性能分析
2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2 試件設(shè)計(jì)
2.3 材料力學(xué)性能
2.3.1 混凝土材性試驗(yàn)
2.3.2 鋼材材性試驗(yàn)
2.4 加載方案
2.5 量測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
2.6 試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果分析
2.6.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)
2.6.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)
2.7 節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能與承載力分析
2.7.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作機(jī)理分析
2.7.2 JD1與JD2 受力性能對(duì)比
2.8 本章小結(jié)
3 節(jié)點(diǎn)極限承載力研究
3.1 材料本構(gòu)的選取
3.1.1 混凝土本構(gòu)
3.1.2 鋼筋、鋼管及環(huán)形牛腿本構(gòu)
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 單元類型的選取
3.2.2 接觸關(guān)系的選取
3.2.3 有限元模型構(gòu)建組成
3.2.4 邊界條件及加載
3.3 有限元模擬的驗(yàn)證
3.3.1 明暗雙牛腿節(jié)點(diǎn)
3.3.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)
3.4 節(jié)點(diǎn)抗剪極限承載能力研究
3.4.1 節(jié)點(diǎn)單調(diào)直剪有限元模型的建立
3.4.2 暗牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.4.3 明牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.4.4 明暗牛腿節(jié)點(diǎn)分析
3.5 三種牛腿抗剪承載能力的對(duì)比分析
3.6 本章小結(jié)
4 節(jié)點(diǎn)抗剪承載力關(guān)鍵參數(shù)分析
4.1 數(shù)值方案設(shè)計(jì)
4.2 參數(shù)分析
4.2.1 環(huán)形牛腿肋板高度的影響
4.2.2 環(huán)形牛腿肋板數(shù)量的影響
4.2.3 環(huán)形牛腿上環(huán)板穿心量的影響
4.2.4 牛腿數(shù)量的影響
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蓋挖逆作法地鐵車站結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力及變形研究進(jìn)展[J]. 陶連金,代希彤,邊金. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(24)
[2]足尺鋼管混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能試驗(yàn)[J]. 康利平,呂西林. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[3]蓋挖法在雙島四線平行換乘地鐵車站中的應(yīng)用[J]. 陳鶴,孫立柱,薛茹鏡,于嬌. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]混凝土澆筑過(guò)程中方鋼管柱的力學(xué)性能[J]. 王文達(dá),于清. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[5]鋼管混凝土短柱(剪力鍵)受剪性能試驗(yàn)研究[J]. 黃勇,陳偉剛,段莉. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[7]組合T形截面鋼管混凝土構(gòu)件抗剪性能試驗(yàn)研究[J]. 徐禮華,徐浩然,杜國(guó)鋒,溫芳. 工程力學(xué). 2009(12)
[8]鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架的滯回關(guān)系[J]. 王文達(dá),韓林海. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(12)
[9]地下工程中鋼管混凝土柱—RC梁節(jié)點(diǎn)選型及力學(xué)性能研究[J]. 王文達(dá),王旭生,于清. 鐵道建筑. 2009(08)
[10]方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的抗剪受力分析[J]. 聶建國(guó),徐桂根. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)網(wǎng)絡(luò).預(yù)覽. 2009(06)
博士論文
[1]鋼管混凝土柱—鋼筋混凝土梁框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 趙毅.武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]蓋挖逆作地鐵車站CFST柱-RC梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能研究[D]. 陳霧航.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]列車沖擊作用下高鐵站房鋼管混凝土柱—型鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)受力性能研究[D]. 韋丹.西南交通大學(xué) 2018
[3]新型方鋼管混凝土柱—外包U形鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能研究[D]. 吳子山.山東建筑大學(xué) 2017
[4]井式雙梁節(jié)點(diǎn)受力性能分析[D]. 楊?yuàn)^.華南理工大學(xué) 2015
[5]RC環(huán)梁連接的鋼管混凝土柱與RC梁節(jié)點(diǎn)抗剪性能分析研究[D]. 孔亮.山東建筑大學(xué) 2014
[6]鋼管混凝土組合框架施工力學(xué)性能研究[D]. 未曉麗.蘭州理工大學(xué) 2013
[7]蓋挖逆作法基坑開挖對(duì)周邊環(huán)境影響的研究[D]. 魏鵬程.湘潭大學(xué) 2013
[8]方鋼管混凝土柱-H型鋼梁節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[D]. 高代明.青島理工大學(xué) 2011
[9]RC梁—方鋼管混凝土柱環(huán)梁節(jié)點(diǎn)靜力試驗(yàn)研究[D]. 陳添明.華南理工大學(xué) 2011
[10]蓋挖逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田德森.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
本文編號(hào):3733201
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