钢管混凝土柱-H钢梁无隔板节点力学性能研究

摘要

钢管混凝土结构有着众多的优点，其在工程中应用日益增加，但钢管混凝土柱与 H型钢梁连接的节点中常含内隔板。虽然这种节点形式有着很好的受力性能，但其也有些缺点：小管径下钢管壁内隔板焊接施工困难，内部混凝土不易浇捣密实等等。本文针对内隔板节点的缺点，并在其基础上大胆提出了钢管混凝土柱-H钢梁无隔板节点。
　　在仔细研究国内外关于钢管混凝土柱-H型钢梁节点研究成果的基础上，采用有限元分析和理论分析相结合的研究方法，对此类节点的抗弯性能进行了研究。首先进行的是有隔板节点的数值试验研究，完成1个与试验对比的T型节点拉伸试验，3个不同参数的有隔板节点，考察了不同钢管壁宽厚比对节点抗弯性能的影响。其次，进行了7个无隔板节点的静力加载有限元模拟，并与对应的有隔板节点进行对比和分析，探究工程应用中无隔板节点的合理连接形式。
　　在节点数值试验研究的基础上，基于屈服铰线理论和有隔板节点的抗弯承载力计算方法，提出了无隔板节点在轴压力作用下的抗弯承载力计算方法，建立了相应的计算公式。给出算例，进行计算结果与有限元模拟结果的对比，二者吻合良好。为将来无隔板节点在工程上的应用提供理论支持。

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1 绪论

1.1 钢管混凝土结构概述

1.2 钢管混凝土柱-H型钢梁节点研究现状

1.3 本文主要工作

2 ABAQUS有限元软件建模理论基础

2.1 有限元分析基本假定及单元选取原则

2.2 混凝土本构关系及破坏准则

2.3 钢材本构关系及破坏准则

2.4 有限元计算理论

2.5 本章小结

3 钢管混凝土柱-H型钢梁节点的数值试验研究

3.1 试件设计

3.2 建立有限元模型

3.3 有限元分析结果及对比分析

3.4 本章小结

4 无隔板节点抗弯承载力理论分析

4.1 应用屈服线理论分析无隔板节点抗弯承载力

4.2 试验验证

4.3 本章小结

5 结论和展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢