Y形和X形CR直接焊接节点滞回性能有限元分析

摘要

在建筑结构中，空心钢管以其优美的外形和合理的受力性能在会展中心、机场航站楼、火车站等大型建筑中得到了广泛的应用。近年来地震灾害频繁发生，给世界各国造成了巨大的生命和财产损失。为应对地震灾害，学者们提出了基于性能的抗震设计理论，这一理论在世界各国得到了普遍认同，是未来抗震设计的发展方向。基于性能的抗震设计理论首先要求对梁、柱、节点等的抗震性能进行评估，然后再对结构的整体抗震性能进行综合评价。然而在管节点性能方面，国内外的研究多限于静力性能，对节点在往复荷载作用下滞回性能的研究开展较少，尤其在CR节点的滞回性能方面至今还没有涉及。
　　据此，本文应用ANSYS有限元程序，采用典型模型和大量参数分析相结合的方法，对Y形和X形CR节点的滞回性能进行数值模拟分析。典型节点分析时，确定有限元分析的一些影响因素，如焊缝、边界条件等。参数分析时，找到节点滞回性能在几何参数变化、材料参数变化以及弦杆预加轴力等情况下的变化规律，并通过节点的滞回曲线、骨架曲线、滞回环面积和能量耗散系数等评价指标对Y形和X形CR节点的抗震性能进行综合评估。
　　本文将Y形CR节点分别与相应的T形CR节点、Y形RR节点以及X形CR节点进行了对比，对几种节点的滞回性能进行了比较评价。本文还对Y形CR节点的数值结果和足尺试件的拟静力试验结果进行了对比，验证了应用ANSYS有限元程序进行管节点在往复荷载作用下力学性能研究的可行性。除此，本文通过大量有限元计算结果，对Y形CR节点与对应的Y形RR节点承载力关系进行研究，数值回归了两者承载力比值的函数表达式，为完善Y形CR节点的工程设计提供了一些有益参考。

目录

Y 形和X 形CR 直接焊接节点滞回性能有限元分析

FINITE ELEMENT ANALYSIS ON HYSTERETIC

摘 要

Abstract

目 录

第1 章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 直接焊接钢管节点简介

1.3 直接焊接节点的研究状况

1.4 本文的主要研究内容

第2 章 有限元模型和典型节点分析

2.1 分析程序有效性验证

2.2 有限元模型的建立

2.3 典型节点分析

2.4 本章小结

第3 章 Y 形CR 节点滞回性能分析

3.1 概述

3.2 节点变形过程分析

3.3 滞回性能评价指标

3.4 主要影响参数分析

3.5 Y 形CR 节点与Y 形RR 节点滞回性能比较

3.6 支杆转换法的深入研究

3.7 有限元结果与实验结果对比分析

3.8 本章小结

第4 章 X 形CR 节点滞回性能分析

4.1 概述

4.2 有限元模型介绍

4.3 X 形CR 节点变形及应力分布分析

4.4 节点主要参数分析

4.5 X 形CR 节点与Y 形CR 节点滞回性能比较

4.6 本章小结

结 论

参考文献

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学位论文出版授权书

致 谢