新型方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点抗震性能研究

摘要

方钢管混凝土柱构造简单，与其他连接件组合施工方便，近年来在工程应用方面日益广泛。然而与之相应的节点抗震性能和承载力研究很不充分，规范中的节点形式也无法满足实际需要。随着国家经济的腾飞，更多相关的理论和试验研究已是势在必行。
　　本文从方便建筑设计、降低施工难度的角度出发，借鉴穿心螺栓节点的连接形式，提出了新型半刚性节点——“穿心螺栓-Π形板”节点。此节点形式为全螺栓连接，安装方便灵活，克服施工现场焊接质量不稳定、高空作业危险不利因素，降低人工成本，缩短施工周期，减少环境污染。通过对新型方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点的低周反复试验，观察记录试验现象和破坏过程，经数据处理分析来研究新型节点的应力分布规律及抗震性能。新型节点改善了力的传递途径，丰富了方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点形式。试验结果表明新型节点具有良好的延性和耗能能力，抗震性能较好。
　　为了弥补试验观测的局限性，揭示试验内部难以测试的细节部分，采用大型通用有限元ANSYS对节点试验进行三维实体apdl语言建模分析，同时考虑几何、材料、接触三重非线性，通过合理的切分划分为较为规整的网格。经过计算，得到的方钢管混凝土的滞回曲线与试验曲线对比，并对理论和试验的各项对应指标进行了对比分析。从计算机模拟和试验数据结果来看，该新型节点具有良好的抗震性能，通过调整Π形板可以控制节点刚度和抗震能力，方便灵活，值得推广使用。

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第一章 绪论

§1-1 引言

§1-2 课题来源、研究目的和意义

§1-3 方钢管混凝土柱—钢梁半刚性连接节点分类

§1-4 方钢管混凝土柱—钢梁半刚性连接节点研究现状

§1-5 本文的主要研究内容

第二章 三维有限元理论

§2-1 引言

§2-2 ANSYS三重非线性

§2-3 钢材的处理

§2-4 混凝土的处理

第三章 方钢管混凝土柱—H型钢梁Π型板节点三维建模

§3-1 概述

§3-2 试验概况

§3-3 新型节点有限元模型

第四章 有限元结果验证及分析

§4-1 JD-1分析

§4-2 JD-2、3分析

第五章 参数分析

§5-1 连接件腹板厚度的影响

§5-2 混凝土强度的影响

第六章 结论与展望

§6-1 结论

§6-2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果