一种新型装配式半刚性梁柱节点力学性能的研究

摘要

建筑工业化是现代建筑技术的重要发展趋势之一。与现浇混凝土结构相比，装配式混凝土结构具有工厂化生产、现场湿作业少、施工速度快、节约能源等优点，具有很好的前景。但目前国内对于装配式结构理论阶段的研究存在不足，基于此，本论文结合国内外相关资料，采用理论分析、有限元分析与试验相结合的手段，提出一种新型装配式梁柱节点并对其进行力学性能的研究。　　本文通过对实际工程中现有的几种装配式节点进行对比和分析，比较它们之间的优劣，提出一种新型装配式梁柱节点，将构件按照足尺制成单品，再通过拼接和搭接的方式进行连接。构件中梁和柱均采用预制构件，连接部分梁的T端预留螺栓孔洞，柱牛腿以上对应位置的柱身预留螺栓孔洞，采用钢管成孔。梁翼缘部分外贴承压钢板，钢板对应位置预留孔洞，以8根10.6级螺栓穿过梁翼缘，柱以及钢板连接，最后以螺母加以固定。这种新型干式半刚性连接方式，克服了传统焊接施工复杂，施工受天气条件制约大，且易发生脆性破坏的缺点，具有工厂化生产、现场湿作业少、施工速度快、节约能源等优点。　　首先对节点进行理论分析，根据其设计原则和受理机理，对节点的参数进行初步设计。估算节点承受的荷载，进行梁截面验算、柱截面验算和螺栓验算。　　利用有限元分析软件ABAQUS对新型装配式半刚性节点与传统现浇整体式节点作对比分析。分别建立新型节点和传统节点的模型，施加单项静力荷载和低周往复荷载，分析单项静力荷载下节点的应力云图、荷载-位移曲线、承载力分析，分析低周往复荷载下其表现出的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等。通过非线性数值分析，新型装配式半刚性节点比传统现浇整体式节点具有更高的强度和更强的变形能力。　　最后，本文就提出的新型装配式半刚性节点提出了改进方案，给出方案草图和尺寸建议，为下一步的研究方向奠定了基础。

目录

第一个书签之前

硕士专业学位论文

（全日制）

力学性能的研究

摘 要

Abstract

目 录

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3装配式建筑连接节点的分类及特点

1.3.1 干式连接

1.3.2 湿式连接

1.4装配式连接节点的研究现状

1.4.1国内研究现状

1.4.2国外研究现状

1.5存在问题

1.6 本文主要研究内容

1.7本章小结

第二章 新型装配式结构梁柱连接节点设计方法

2.1框架节点的分类

2.2 新型装配式结构半刚性连接节点构造思路

2.3具体安装步骤

2.4 新型装配式结构半刚性连接节点研究方法

2.7本章小结

第三章 新型节点理论分析

3.1新型梁柱节点的设计原则

3.2 新型梁柱节点的受力机理

3.3 设计参数

3.3.1 梁截面验算

3.3.2 柱截面验算

3.3.3 螺栓验算

3.4本章小结

第四章 新旧节点有限元对比分析

4.1 ABAQUS有限元软件介绍

4.2 有限元模型建立

4.2.1 部件（Part）

4.2.2 属性（Property）

螺栓采用直径30mm的10.9级高强螺栓，材料为螺栓采用20MnTi钢，密度

4.2.3 装配（Assembly）

4.2.4 分析步（Step）

4.2.5 相互作用(Interaction)

4.2.6 荷载（Load）

4.2.7 网络（Mesh）

4.2.8 后处理技术

4.3 单向荷载作用下有限元分析

4.3.1 应力云图

4.3.2 荷载-位移曲线

4.3.3 承载力分析

4.4 低周往复荷载作用下有限元分析

4.4.1 应力、变形规律及破坏形态

4.4.2 滞回曲线

4.4.3 骨架曲线

4.4.4 耗能系数

4.4.5 半刚性系数

4.4.6 承载力对比分析

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1本文结论

5.2主要创新点

5.3展望与意义

（6）装配式框架结构的整体施工组装方式有待研究，建议将本文新型节点运用于整体框架，将预制单元构件组装

参考文献

作者简介及读研期间主要科研成果

4.于《工程与建设》期刊2018年4月版发表论文：一种新型装配式梁柱节点抗震性能的研究 文章编号16

致 谢