单层超大层高大跨重载工业建筑结构体系关键技术研究

摘要

近年来钢管混凝土结构在我国得到了广泛的应用,国家电器产品质量监督检验中心采用的即为四肢钢管混凝土格构柱结构,格构柱上下柱连接节点采用的是双向肋板加劲式穿心板肩梁,而对此类肩梁的设计并无规范可依循。为了验证该工程中肩梁设计方法的准确性,本文以此工程为原型结构,考虑腹板厚度和加劲布置按1:3缩尺设计制作了3个肩梁连接节点试件并进行了单调加载试验;试验结果显示,肩梁腹板厚度是影响肩梁抗剪受力性能和破坏模式的关键因素,而加劲布置方式只在有限范围内提高肩梁的承载能力和改善其传力机理。
　　此外,本文还利用大型有限元分析软件ANSYS对试件模型结构进行有限元计算分析,计算结果和试验吻合较好,这也充分显示所建立的有限元模型的合理性。在此基础上,又进一步针对国家电器产品质量监督检验中心的肩梁建立了有限元模型,通过调整肩梁腹板厚度、改变加劲肋的位置两种途径对此类肩梁做有限元计算,结果也进一步表明肩梁腹板厚度是影响肩梁承载力和破坏形态的主要因素,并深入分析了肩梁腹板应力分布规律及破坏形态,研究成果为相关研究与工程设计提供理论参考。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究背景

1.3 钢管混凝土柱节点构造

1.4 国内钢管混凝土柱肩梁节点研究现状

第二章 肩梁节点试验研究

2.1 引言

2.2 背景工程简介

2.3 试验方案设计

2.4 材性试验

2.5 试验现象分析

2.6 试验结果分析

2.6 试验总结

第三章 肩梁试验的非线性有限元分析

3.1 引言

3.2 有限元模型的建立

3.3 模拟结果分析

3.4 本章小结

第四章 2#屏蔽车间肩梁原型有限元分析

4.1 引言

4.2 肩梁节点的选取

4.3 ANSYS模型材料、本构关系、边界条件及加载控制

4.4 肩梁节点几何模型及有限元模型

4.5 弹性阶段有限元分析

4.6 塑性阶段的有限元分析

4.7 柱顶荷载—位移曲线及极限荷载

4.8 参数分析

4.9 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简历