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钢—混凝土组合框架节点力学性能研究

李春丹  
【摘要】: 近年来,钢-混凝土组合框架结构因兼具钢结构和混凝土结构的优点,成为新型结构体系重要发展方向之一,而在钢-混凝土组合框架结构的设计和计算中,节点的设计和计算是关键问题之一,但是目前国内外对节点受力性能的试验研究和理论分析严重滞后于工程实践。为此,本文将基于钢-混凝土组合框架节点研究现状及其存在问题,对钢-混凝土组合框架结构节点展开以下几个方面的研究: (1)提出钢管混凝土柱-组合梁连接的一种新型组合节点:组合加强环式节点。通过对8个钢管混凝土柱-组合梁框架结构节点部分的试验研究,详细分析梁柱线刚度比、柱轴压比、长细比对节点初始刚度的影响,并对节点处荷载应变规律进行分析研究。 (2)根据弹性力学基本理论提出组合框架边节点组合加强环的初始抗拉、压刚度理论计算公式,分析对其刚度产生影响的主要因素,并采用有限元软件对组合框架边节点组合加强环理论公式计算结果进行验证。 (3)基于能量法,推导钢管混凝土柱-钢梁中节点钢加强环以及钢管混凝土柱-组合梁中节点组合加强环的初始抗拉刚度的计算方法,分析组合加强环中混凝土板对提高组合框架中节点初始抗拉刚度的贡献程度。 (4)探讨组合加强环式节点的传力机理及破坏形式,并在此基础上探讨其抗剪承载力计算方法,并对试验中的8个组合加强环式节点进行抗剪承载力计算与分析。


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