CAP1400型钢混凝土(SRC)结构汽机厂房变梁异型中节点抗震性能研究

摘要

为研究CAP1400型钢混凝土（SRC）结构汽机厂房中典型及关键节点的抗震性能，本文选取其中大量存在的变梁异型中节点作为研究对象。目前关于型钢混凝土节点的研究主要集中于常规节点，变梁异型节点的研究也仅限于钢筋混凝土结构中，而我国现行设计规范又普遍从经验角度考虑，缺少可靠的理论设计方法。本文通过试验研究、有限元软件模拟和理论分析，研究了型钢混凝土变梁异型中节点的破坏形态、抗震性能及受力机理，并给出了此类节点的抗剪承载力计算公式。本文研究工作为CAP1400型钢混凝土（SRC）结构汽机厂房研究和编制相关设计指南提供技术支持和参考。主要研究内容如下： 对3个缩尺比例为1：4的型钢混凝土中节点进行了拟静力试验研究。在参数梁高比不同下，分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能及强度、刚度退化，并基于节点关键位置型钢和钢筋应变量测的结果，又分析了关键部位的受力状态。试验结果表明：较小的梁高比削弱了节点区内混凝土的约束作用，使得节点的抗剪承载力降低，但改善了试件的延性和耗能性能，相应地提高了地震作用下的变形能力；梁高比改变了节点的受力机理和破坏模式，使得节点的剪切破坏主要发生于“小核心”区内。 在ABAQUS有限元分析软件中，通过考虑混凝土塑形损伤的影响，对试验试件进行有限元模型模拟分析，所得结果与试验结论相吻合，验证了有限元分析的合理性和可靠性。为补充试验研究，丰富了参数梁高比的变化，进一步比较了参数梁高比对节点抗震性能的影响趋势。 基于试验研究和有限元分析结果，分析了型钢混凝土变梁异型中节点内混凝土、型钢和箍筋在不同阶段下的受剪作用比例分布关系，提出了此类节点的受力机理和破坏模式，并给出了参数梁高比影响下的型钢混凝土中节点抗剪承载力公式。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 课题相关介绍和研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2型钢混凝土变梁异型中节点抗震性能试验研究

2.1 概述

2.2 试件设计与制作

2.3 试验加载与量测

2.4试件破坏形态及现象分析

2.5试验主要结果分析

2.6 节点区关键位置应变量测结果及分析

2.7 本章小结

3型钢混凝土变梁异型中节点有限元分析

3.1 概述

3.2 有限元模型建立

3.3 有限元模型结果验证

3.4 参数梁高比影响分析

3.5 本章小结

4 型钢混凝土变梁异型中节点受力机理与承载力计算

4.1 概述

4.2 节点受力分析

4.3 节点受力机理分析

4.4 节点抗剪承载力计算

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

附录