收藏本站
《西安建筑科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

装配式交错桁架与方钢管混凝土柱外环板—端板节点抗震性能试验研究

仇杰  
【摘要】:随着我国工业化水平的不断提高,建筑工业化的潮流席卷全国,越来越多的建筑结构采用装配式。交错桁架结构作为钢结构中最具装配化潜力的结构形式之一将迎来高速发展的时期。交错桁架结构要实现装配化需要解决桁架与柱连接节点的问题,故本文研究装配式交错桁架与方钢管混凝土柱外环板-端板节点的连接性能具有重要意义。本文根据斜腹杆轴线与上弦杆轴线的交点位置将装配式交错桁架与方钢管混凝土柱外环板-端板节点分为三类形式:第I类交于两个端板接触面,第II类交于柱外皮,第III类交于柱轴线。对第I、II类节点形式的2组共4个试件进行了低周往复荷载作用下的拟静力试验,研究了节点的破坏模式以及滞回性能。初步得到了第I、II类节点的破坏机制。试验结果表明:第I、II类节点当连接柱和端板的短梁较弱时具有很好的抗震性能,节点试件的短梁腹板(即环板竖向加劲板)充分剪切变形,并在该处发生破坏。第I、II类节点当连接短梁较强时,均出现了由于螺栓松弛造成的端板滑移现象,此时对应第I类节点滞回曲线捏缩,最终由于柱子压弯破坏。对于第II类节点连接短梁较强时具有较高的承载力,最终由于桁架腹杆节点板撕裂而发生脆性破坏。采用非线性有限元软件ABAQUS 6.14在考虑几何非线性、材料非线性及接触非线性的基础上,采用壳单元结合三维实体单元建立了I、II、III类节点形式的有限元模型,并模拟了螺栓松弛造成的端板滑移现象。将第I、II类节点的有限元计算结果和试验进行了比较,二者吻合较好。然后深入分析了三种不同节点形式节点的受力状态、破坏模式和抗震性能。分析结果表明,综合考虑承载力、破坏模式、抗震性能以及建筑适用性等方面,第I类节点短梁较弱时综合性能最佳。针对具有优势的第I类节点形式,采用非线性有限元软件系统地分析了混凝土强度、钢管厚度、轴压比、外环板宽度、外环板挑出宽度、外环板厚度及竖向加劲板厚度等因素对第I类节点滞回性能的影响。计算结果表明,轴压比对节点的性能影响显著,外环板挑出宽度、外环板厚度及竖向加劲板厚度通过影响连接短梁的刚度从而影响节点的破坏模式。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU398.9;TU352.11

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉红东;苏明周;曹森虎;马云美;;钢交错桁架结构体系的非线性有限元模型[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2010年06期
2 赵宝成;顾强;宋伟;何若全;申林;;钢管混凝土柱交错桁架结构杆件内力试验分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2010年03期
3 冉红东;苏明周;胡天兵;申林;;循环荷载作用下混合式钢交错桁架结构的滞回性能试验研究[J];土木工程学报;2009年11期
4 李启才;何若全;顾强;申林;;交错桁架体系中桁架与柱的连接节点设计方法研究[J];建筑钢结构进展;2008年04期
5 徐礼华;凡红;刘胜兵;邢丹;;方钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能试验研究与有限元分析[J];工程力学;2008年02期
6 冉红东;苏明周;马云美;顾强;;混合式交错桁架体系在循环荷载下的非线性分析[J];建筑结构;2007年10期
7 王静峰;韩林海;江莹;;方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的非线性有限元分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2007年02期
8 莫涛,周绪红;交错桁架结构体系的极限承载力及其影响因素分析[J];建筑结构学报;2005年04期
9 卢林枫,顾强,苏明周,申林,胡天兵;钢结构错列桁架节点构造与设计要点[J];工业建筑;2005年07期
10 闫月梅,杜晓巍;钢管混凝土柱加强环式节点的有限元分析[J];西安科技大学学报;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王文达;钢管混凝土柱—钢梁平面框架的力学性能研究[D];福州大学;2006年
2 莫涛;钢结构交错桁架体系的弹塑性全过程分析理论与试验研究[D];湖南大学;2003年
3 卢林枫;钢结构错列桁架体系结构分析与设计方法[D];西安建筑科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 宋小武;装配式交错桁架体系桁架与柱连接节点滞回性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年
2 罗鹏媛;装配式交错桁架结构标准化设计研究[D];长安大学;2008年
3 王宇;交错桁架钢结构体系楼板抗剪滞回性能的试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
4 杜培源;方钢管混凝土柱—工字钢梁节点性能研究[D];南京工业大学;2006年
5 苗纪奎;方钢管混凝土柱与H钢梁的外肋环板节点研究[D];天津大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玉芬;吴鑫秀;朱戈;;复式钢管混凝土外环板节点抗震性能有限元分析[J];建筑结构;2017年S2期
2 李心霞;韩庆华;刘铭劼;;方钢管柱-H形钢梁铸钢节点初始转动刚度研究[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2017年S1期
3 李晓润;宋波;陈水荣;;观光温室结构楔形箱型矩管柱梁连接节点抗震性能[J];农业工程学报;2017年10期
4 阎石;吴禹墨;陈鑫;綦宝晖;刘福学;;贯穿式方钢管混凝土-H型钢梁柱节点抗震性能分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2017年02期
5 冉红东;赵道程;梁文龙;许世界;;延性交错桁架钢框架双槽钢组合H型截面弦杆恢复力模型研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2017年01期
6 张延年;郭晓磊;刘晓阳;公彦法;张馨心;刘新;郑怡;;装配式混凝土阶梯钢板式节点应力应变分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2016年04期
7 朱浩;卞亮;;钢管混凝土柱与桁架端板连接节点荷载-应变曲线分析[J];黑龙江科技信息;2015年33期
8 孙灿宝;;钢结构技术在建筑施工中的应用[J];科技创新与应用;2015年24期
9 周期石;焦姣;张大付;;交错桁架结构不同刚度腹杆下的受力性能分析[J];铁道科学与工程学报;2015年04期
10 孔祥伟;;建筑施工中钢结构技术分析[J];价值工程;2015年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晓文;舰船复合材料上层建筑连接结构设计优化研究[D];哈尔滨工程大学;2015年
2 刘鸿亮;带约束拉杆双层钢板内填混凝土组合剪力墙抗震性能研究[D];华南理工大学;2013年
3 苗吉;改进型混合式交错桁架钢结构体系抗震性能及破坏机理研究[D];西安建筑科技大学;2013年
4 杨文伟;钢结构交错桁架体系的高等分析[D];兰州大学;2013年
5 刘祖强;型钢混凝土异形柱框架抗震性能及设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2012年
6 杨文伟;管桁结构搭接节点抗震性能研究[D];兰州理工大学;2012年
7 刘少文;内摇摆柱—多层钢框架结构体系受力性能研究[D];西安建筑科技大学;2012年
8 吝红育;部分填充混凝土矩形钢管桁架力学性能及桥梁应用研究[D];长安大学;2011年
9 杨亚彬;圆钢管混凝土边框内藏钢桁架剪力墙抗震试验与理论研究[D];北京工业大学;2011年
10 杜闯;钢管混凝土和钢筋混凝土力学性能研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 仇杰;装配式交错桁架与方钢管混凝土柱外环板—端板节点抗震性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2017年
2 林坤洪;新型方管柱与H型钢梁下贯上环隔板式节点受力性能研究与应用[D];东南大学;2016年
3 卢俊凡;一种新型装配式钢结构节点的力学性能分析[D];西安建筑科技大学;2016年
4 梁文龙;延性交错桁架钢框架双槽钢组合截面弦杆在往复荷载下滞回性能研究[D];西安建筑科技大学;2016年
5 张子豪;不同耗能形式对交错桁架钢结构体系的影响分析[D];大连理工大学;2016年
6 韩建红;隔板贯通式节点抗剪承载力有限元研究[D];新疆大学;2015年
7 宋小武;装配式交错桁架体系桁架与柱连接节点滞回性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年
8 杜一鹏;节点刚性对装配式交错桁架体系静力性能影响分析[D];西安建筑科技大学;2015年
9 金峰华;竖向荷载下装配式交错桁架体系桁架与柱连接节点受力性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年
10 陈伟;节点刚性对装配式交错桁架结构体系滞回性能的影响分析[D];西安建筑科技大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉红东;苏明周;胡天兵;申林;;循环荷载作用下混合式钢交错桁架结构的滞回性能试验研究[J];土木工程学报;2009年11期
2 冉红东;苏明周;李虎;胡天兵;申林;;循环荷载作用下空腹式交错桁架钢结构抗震性能试验研究[J];建筑结构学报;2008年06期
3 杜国锋;徐礼华;徐浩然;温芳;;钢管混凝土组合T形短柱轴压力学性能研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2008年04期
4 周绪红;莫涛;刘永健;尹志明;卢林枫;周期石;;高层钢结构交错桁架结构的试验研究[J];建筑结构学报;2006年05期
5 周秀月;苏明周;胡天兵;申林;;钢结构混合式交错桁架体系的横向合理结构布置探讨[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2006年03期
6 宗周红;葛继平;杨强跃;;反复荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析[J];建筑结构学报;2006年02期
7 张素梅,刘界鹏,王玉银,郭兰慧;双向压弯方钢管高强混凝土构件滞回性能试验与分析[J];建筑结构学报;2005年03期
8 周绪红,莫涛;交错桁架结构体系的空间二阶弹塑性全过程分析[J];土木工程学报;2005年05期
9 刘红梁,刘志雄,陆钦年;交错桁架体系结构性能分析[J];哈尔滨工业大学学报;2004年09期
10 林于东,林杰,宗周红;低周反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的受力性能[J];地震工程与工程振动;2004年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苗广威;新型交错桁架结构体系的合理结构布置探讨与抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2012年
2 朱浩;钢管混凝土柱与桁架穿心螺栓端板式节点试验研究及理论分析[D];苏州科技学院;2010年
3 李虎;多层空腹式交错桁架钢结构体系滞回性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
4 张晓明;改进型混合式交错桁架钢结构体系刚度和延性试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
5 王宇;交错桁架钢结构体系楼板抗剪滞回性能的试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
6 杜培源;方钢管混凝土柱—工字钢梁节点性能研究[D];南京工业大学;2006年
7 余跃;交错桁架结构经济性能分析[D];长安大学;2006年
8 周秀月;钢结构交错桁架体系的合理结构布置探讨与Push-over分析[D];西安建筑科技大学;2005年
9 左茂荣;交错桁架结构体系楼板和桁架共同作用性能研究[D];湖南大学;2005年
10 彭珊;钢结构交错桁架体系的抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026