文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于椭球面强度模型的方钢管混凝土柱——型钢梁节点断裂分
析及试验研究
姓名:杨保证
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王万祯;何忠茂
20100501
摘要议的结构钢静水应力型椭球面屈服模型编制成子程序模块,通过砑目7攀接口,实现了程序编制。通过对梁柱节点试验的数值模拟和分析,得出了等效考虑焊接残余应力和焊接缺陷的椭球面断裂模型修正系数。对方钢管混凝土柱一型钢梁节点进行了基于椭球面强度模型的数值模拟和断裂分析,结果显示:柱对梁的强约束使对接焊以椭球面断裂模型为评判依据,提出了提高梁柱连接延性的梁翼缘和腹板开孔新型节点。在明析节点破坏机理的基础上,对新型节点进行了有限元参数研究,探讨了削弱参数对其受力性能的影响,提出了降低对接焊缝等效应力和平均应力幅值刺岣呓诘根据有限元分参数研究结果,对缩尺模型的龇礁止芑炷林恍透至航诘憬行了低周反复循环加载试验,研究了对接焊缝的断裂行为、梁翼缘和腹板开孔处的塑性本文利用通用软件牟问杓朴镅訟陀没П喑坦δ躑ń缝处应力集中严重,该处的等效应力和平均应力幅值均较高,当对接焊缝应力场函数达到建议的椭球面断裂模型临界值时,该处发生断裂。延性墓乖旖ㄒ椋隽诵滦徒诘愕目拐鸾ㄒ椤变形情况,试验结果表明,新型节点具有良好的耗能能力和抗震性能,塑性转角满足结构抗震设计要求,与有限元预测结果吻合较好。关键词:钢管混凝土柱一型钢梁节点;椭球面屈服模型;椭球面断裂模型;有限元;试验研究;延性硕学位论文
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互石独作者签名:∥月夕日日期:劢年锄保伍兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书琿/本人郑重惠明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影年解密后适用本授权书。⒉槐C艿稹印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈:导师签名:日日月月
.、研究目的和意义黑曼曼柯曼皇皇应尽快开展钢管混凝土柱一型钢梁节点全面深入研究,这对完善和充实我国相关规范是起次应力且焊缝质量难以控制,这本身又会成为节点脆性破坏的原因。虽然我国《建筑钢管混凝土构件是指在钢管内填充混凝土而形成的构件,工程中常用的截面形式有性和抗火能力,而钢管对内填混凝土的约束作用又使其强度提高、塑性和韧性性能大为改善,充分发挥了两种材料的优点和潜力,可使构件承载能力提高,整体重量减轻,大幅节约钢材和基础费用,降低结构造价;施工中省去大量支模板的工作,可使工期缩短/挥捎谥咏孛娴募跣。褂妹婊黾ィ环礁止芑炷凉辜庑喂嬖颍连接构造相对简单,双向受力性能较好,抗扭能力强,具有良好的经济和社会效益【。以方钢管混凝土柱与型钢梁组成的钢与混凝土组合框架结构体系,是一种新型、高效、节能、环保型的结构体系,可广泛应用于多、高层房屋建筑结构领域,该组合结构后,刚性梁柱节点出现了大量的脆断现象,这引起了工程界的不安和关注。世界各国开始对钢结构、钢一混凝土组合结构连接进行了大量的研究,并定期在国际范围进行专题我国也结合工程应用开始了较大规模的钢管混凝土节点的研究。其中,以圆钢管混凝土弱梁、.Ⅳ场地和时也推荐骨形连接以保证抗震性能,但由于圆弧切割工艺要求高,加工难度圆形、正方形和矩形。钢管混凝土结构的内填混凝土,可以有效地提高钢管的局部稳定体系以其众多优点已受到工程与研究领域的广泛关注。目前,国内外对这种组合结构的研究尚处在探讨阶段,对组合结构节点的构造、抗震性能、设计方法以及节点对框架结构整体受力性能的影响等研究还不够深入,这些都直接影响了这种新型组合框架结构体系的推广应用。为在实际工程中安全可靠、经济合理的推广应用这一新型组合结构体系,十分必要、也是十分迫切的。特别是在年美国和年日本阪神地震讨论交流【】,为各国制订相关规范和工程应用起了重要作用。在这种国际环境下,柱节点的研究较多,而方、矩形钢管混凝土柱节点的研究相对较少。传统节点的破坏主要发生在梁翼缘焊接接头处,且多为脆性