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《中国石油大学》 2011年
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钢梁—型钢混凝土柱节点的力学性能研究及有限元分析

崔田田  
【摘要】:型钢混凝土组合结构越来越多的应用于高层、超高层的建筑结构中,但是目前对其进行的研究还不够深入,使用也不够规范,特别是缺乏对钢梁和型钢混凝土柱组合结构的研究。这样就不利于此种结构在大跨度结构中的使用,因此,需要我们来进一步的了解和分析。本文使用有限元软件ANSYS对钢梁—型钢混凝土柱节点的力学性能进行了非线性力学分析和研究。 在选定好单元类型及各种参数之后,本文采用分离式建模。根据研究内容共建立了6个试件,分别对其进行了非线性分析,计算结果均收敛,节点为剪切破坏,得出其应力云图。讨论了腹板屈服时、节点破坏时,型钢腹板与核心区混凝土的受力情况,对其破坏的过程和受力机理进行了详细的阐述。 为了更好的了解组合结构节点的受力特点,分析了混凝土保护层厚度、混凝土强度等级、节点区箍筋、节点区的翼缘框对节点受力性能的影响。通过分析得出:节点的承载力和抗剪能力都随着混凝土等级的提高而提高;节点屈服之前,节点区抗剪以混凝土为主,达到极限阶段,节点抗剪以型钢腹板为主;节点区配置一定的箍筋,有利于节点变形能力的提高,能够增强型钢与混凝土之间的变形协调能力;节点区翼缘框的存在,能很好的约束核心区的混凝土,构成“钢框架—剪力墙”的受力体系,提高了节点的承载力,增大了节点的延性性能。对模型SRCN-4节点在轴压比为0、0.25、0.4、0.55的情况下进行了分析,得出了轴压比对节点的刚度和抗开裂性能都有利的结论。在模型SRCN-1和SRCN-4的型钢与混凝土之间引入双弹簧单元,考虑型钢与混凝土的粘结滑移对节点受力的影响。在考虑粘结滑移以后,节点的刚度降低,延性增大,屈服荷载和极限荷载都有所减小,而屈服位移和极限位移都有所增大。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU398.9

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【参考文献】
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