發(fā)布時間：2021-11-03 03:04

　　異形鋼管混凝土柱在建筑設計中和圓形、矩形鋼管混凝土柱相比能夠避免柱棱角突出墻體,從而達到對室內(nèi)面積有效利用的目的。然而目前異形鋼管混凝土柱-鋼梁組合結構的節(jié)點類型較少,難以滿足實際工程中的諸多需求。因此本文針對異形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點的類型較少、節(jié)點力學性能分析不系統(tǒng)和節(jié)點承載力的計算方式研究不夠深入等問題,對一種側板連接T形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點,采用擬靜力試驗結合有限元分析以和數(shù)值分析的方法對其抗震性能進行分析。首先使用有限元分析軟件ABAQUS建立與試驗構件尺寸相符的精細化節(jié)點模型并對其抗震性能進行分析;其次對節(jié)點模型進行參數(shù)拓展分析;最后提出此類節(jié)點模型承載力的計算建議。具體的研究內(nèi)容如下:（1）運用ABAQUS建立與試驗構件尺寸相符合的7個節(jié)點模型,通過分析將節(jié)點模型與試驗構件的破壞形式進行比較,在此基礎上,對比了計算結果和試驗裝置實測的滯回曲線和骨架曲線,說明節(jié)點模型能夠準確地反映試驗構件的受力性能。最后分析了模型的延性、耗能能力和剛度退化。研究結果表明:側板的存在使得此類節(jié)點破壞在梁柱連接工字鋼梁的翼緣處,破壞模式為梁鉸破壞,節(jié)點模型能夠較好的吸收地震作用,模型計算結果... 

【文章來源】：中原工學院河南省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

核心混凝土受力示意圖

21.1.2異形鋼管混凝土柱鋼管混凝土柱具有不同的截面形式，目前相關研究主要集中在圓形、方（矩）和異形鋼管混凝土柱。而圓形、方（矩）形柱的柱角不能完全的被墻體包裹，突出部分壓縮了房屋內(nèi)部的居住空間，對家具擺設和房間布置產(chǎn)生了影響。異形柱可以在一定程度上解決此類問題，然而異形鋼筋混凝土柱需要通過調(diào)整截面材料或增大柱截面來滿足承載力的要求，因此合理地利用異形鋼管混凝土柱，可以彌補異形鋼筋混凝土柱承載力低的缺陷[3]。目前已經(jīng)有越來越多的異形鋼管混凝土柱被運用于實際工程中。對于異形鋼管混凝土柱，可以細分為T形、L形和十字形柱，如圖1.2所示。在建筑設計中，T形鋼管混凝土柱可用于邊柱，L形鋼管混凝土柱可用于角柱，十字形鋼管混凝土柱可用于中柱，這種設計方法有效解決了柱棱角突出墻體的問題，使得房屋使用空間得到合理地利用。圖1.2異形鋼管混凝土柱截面形式目前相關學者對異形鋼管混凝土截面形式以及內(nèi)部構造的研究成果可大致歸類如圖1.3所示：（1）普通異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（a）所示：此類構件中異形鋼管無法做到對核心混凝土的充分約束，會使得部分鋼管過早的發(fā)生屈曲變形進而影響構件的整體力學性能，因此在工程中無法得到廣泛的運用。

3（2）設置約束拉桿的異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（b）所示：此類構件是在普通異形鋼管混凝土柱的基礎上在柱內(nèi)設置了約束拉桿，使得核心混凝土受到更加緊密的約束作用，從而增加了鋼管柱的抗壓強度、穩(wěn)定性和延性。（3）組合異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（c）所示：此類構件由兩個或多個方、矩形鋼管通過組合焊接的方式形成，各個鋼管的協(xié)同性能較好，具有較好的力學性能，但是存在焊接工作量較大和焊接質(zhì)量無法保證等問題有待解決。（4）多室異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（d）所示：此類構件是在組合異形鋼管混凝土柱的基礎上經(jīng)過發(fā)展而形成，主要是由一個矩形鋼管和一個或多個U型槽鋼焊接在一起組成，同樣存在焊接質(zhì)量無法保障的問題。（5）綴板連接異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（e）所示：此類構件通過綴板將多個方鋼管混凝土柱連接形成，具有較高的承載力，但是存在連接較為復雜的問題，且目前對于此類構件的抗彎、抗剪承載力仍需深入研究。（6）設置加勁肋的異形鋼管混凝土柱，如圖1.3（f）所示：此類構件通過在普通異形鋼管混凝土柱內(nèi)部設置鋼筋或鋼板加勁肋形成，加勁肋的設置在一定程度上增加了柱子的延性，但是對其承載力的影響不大，設置鋼板加勁肋的效果要優(yōu)于設置鋼筋加勁肋。圖1.3異形鋼管混凝土柱的截面和組合方式示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]側板連接異形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點抗震性能研究[D]. 程龍.中原工學院 2017
[2]側板連接T形鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點受力性能研究[D]. 王亞楠.中原工學院 2017
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[9]帶矩形管翼緣的鋼—高性能混凝土組合梁抗彎性能試驗研究[D]. 嚴新江.長安大學 2009
[10]鋼管混凝土加強環(huán)式節(jié)點的有限元分析[D]. 陳濤.武漢理工大學 2007



本文編號：3472915