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《大连理工大学》 2011年
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低周反复荷载作用下穿透式钢管混凝土节点力学性能研究

刘士润  
【摘要】:近年来,随着现代建筑向大跨、高层方向发展,钢管混凝土结构因为具有承载力高、延性好和耗能能力强的特点,正得到日益广泛的应用。目前,对钢管混凝土基本构件的力学性能已进行了深入和系统的研究。但由于钢管混凝土节点的复杂性和多样性,对节点的研究还不够深入。随着钢管混凝土结构理论的日益完善和工程的广泛应用,钢管混凝土柱与梁的连接节点已经成为钢管混凝土结构研究和推广的关键技术问题之一。针对这一现状,本文对穿透式钢管混凝土节点在低周反复荷载作用下的力学性能进行了研究,主要内容包括: (1)对8个圆钢管混凝土柱-钢梁节点进行了低周反复荷载试验,其中6个节点设置了穿透钢筋,另外2个节点未设穿透钢筋。对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。在受力分析和试验研究的基础上建立了圆钢管混凝土柱-钢梁节点连接处抗弯承载力计算公式和节点受剪承载力计算公式。计算值与试验值吻合良好,且偏于安全。 (2)对6个圆钢管混凝土柱-穿透式混凝土梁节点进行了低周反复荷载试验,对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。 (3)对8个方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了低周反复荷载试验,其中6个节点设置了穿透钢筋,另外2个节点未设穿透钢筋。对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。在受力分析和试验研究的基础上建立了方钢管混凝土柱-钢梁节点连接处抗弯承载力计算公式和节点的受剪承载力计算公式。计算值与试验值吻合良好,且偏于安全。 (4)对6个方钢管混凝土柱-穿透式混凝土梁节点进行了低周反复荷载试验,对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。 (5)对14个方钢管混凝土柱-高强螺栓端板式钢梁节点进行了低周反复荷载试验,对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。分析了高强螺栓、端板厚度和加劲肋等对节点性能的影响。根据水平力与端板的变形关系曲线,确定了端板的屈服荷载。根据水平力与高强螺栓的变形关系曲线,确定了高强螺栓的屈服荷载。在试验和理论研究的基础上,建立了确定高强螺栓型号和端板尺寸的计算公式。在方钢管混凝土节点的受剪承载力的研究成果基础上,考虑高强螺栓预压力对方钢管混凝土柱节点的抗剪承载力的贡献,建立了方钢管混凝土柱-高强螺栓端板式钢梁节点的受剪承载力计算公式。 (6)对6个方钢管混凝土柱-普通螺栓端板式混凝土梁节点进行了低周反复荷载试验,对试件的破坏形态进行了分析,得到了节点的延性、耗能能力和转动刚度等力学参数。在试验和理论研究的基础上,建立了确定普通螺栓型号和端板尺寸的计算公式。确定的端板水平受拉承载力计算值小于试验值,偏于安全。在方钢管混凝土柱-高强螺栓端板式节点的受剪承载力的研究成果基础上,考虑普通螺栓与高强螺栓的差异,建立了方钢管混凝土柱-普通螺栓端板式钢梁节点的受剪承载力计算公式。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU398.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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2 路建华;超高韧性水泥基复合材料梁柱节点的低周往复试验研究[D];大连理工大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 施剑炯;;钢管混凝土结构在高层建筑的应用——浅谈中福城二期项目[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
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4 刘学军;戴莉莉;魏德敏;;钢管混凝土拱的非线性分析[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
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7 尧国皇;宋宝东;黄用军;谭伟;;矩形钢管混凝土T型受压节点受力性能的有限元分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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1 阳芳;矩形钢管混凝土柱框架节点域受力性能分析[D];西安建筑科技大学;2003年
2 李黎明;方矩管混凝土柱计算理论分析及隔板贯通式节点研究[D];天津大学;2004年
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7 余钊;胡功笠;徐勇;樊小东;;方形、圆形短轴钢管混凝土极限承载力计算的探讨[J];河南建材;2007年05期
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6 周毅;钢管混凝土拱肋极限承载力和稳定性的非线性分析[D];西南交通大学;2010年
7 郭俊峰;钢管混凝土短斜柱力学性能研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 翟晓春;自预应力钢管混凝土拱桥设计技术研究[D];重庆交通大学;2010年
9 李明靖;钢管混凝土轴向受压力学性能分析[D];华南理工大学;2010年
10 陈辉;轴压作用下钢管混凝土矩形柱的组合刚度研究[D];武汉理工大学;2010年
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