文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
新型方钢管混凝土柱-钢梁节点受力性能分析
姓名:李琼
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20080501
摘要钢管混凝土结构由于能够充分发挥混凝土和钢材两种材料的特点,且具有强度高、抗震性能好等优点,近年来在高层建筑中得到较多应用。梁柱节点的性能是影响结构整体性能的关键,∩希攵韵钟薪点存在的问题,。为充分了解该新型节点的受力性能,本文利用看蟮三维有限元模拟计算能力,采用三维实体单元对钢梁贯穿钢管混凝土梁柱节点建模,对这种新型节点进行了较为系统的分析,主要分析内容与成果如下:教至诵滦徒诘愕拇恚愿至毫岽┦浇诘愫头枪岽┦浇诘愕拇力机理进行对比分析,结果表明:新型节点由于将梁端水平剪力通过翼缘直接传递到核心混凝土,没有过分依赖节点区混凝土与钢管壁间的粘结力和摩擦力,使得节点的整体刚度有所提高。粤植煌乖煨问降姆礁止芑炷林瓾型钢梁节点分别模拟分析了单调加载和低周反复加载下节点的受力性能,较为精确的分析了节点区应力分布规律、各节点的破坏模式、节点滞回性能、耗能性能及极限承载力。探讨了轴压比大小对新型方钢管混凝土柱一至航诘阈阅苡跋臁=峁砻鳎貉屏逍徒诘愕目雇涑性力远高于其它节点,节点破坏时在节点核心区域外形成塑性铰,能满足现行的抗治隽擞跋煅屏逍徒诘愀斩鹊闹饕R蛩兀范ㄓ跋旖诘愀斩鹊母鞑问越点刚度的影响规律。结果表明:在所有的影响因素中,对节点承载力影响最大的是梁截面高度,对节点刚度影响最大的是梁截面宽度。核心混凝土使哑铃型节点刚度、承载力大幅度提高,设计时混凝土对节点刚度的提高可做安全储备。关键词:方钢管混凝土柱;钢梁贯穿:节点连接;非线性分析善。震设计规范“强柱弱梁、强节点弱杆件目拐鹕杓圃颉硕一貉宦畚
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日期:啼石月日期:础莎月,/日作者签名:篪≈豸磊森兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:≯括年原创性声明学位论文版权使用授权书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,即:学校有权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,允许保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。/月,/日本人郑重声明: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,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段作者签名:导师签名:
第滦论钢管混凝土结构研究的意义所谓钢管混凝土结构是指在钢管中填充混凝土而形成,此种结构可充分发挥钢管和混凝土两种材料的长处,即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于三向应力状态,从而使混凝土的强度得以提高,塑性性能和韧性性能大为改善。同时,混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,保证其材料性能的充分发挥。自年英国非诺慕ㄔ熘胁捎酶止芑炷燎哦眨昝拦称为用于房屋建筑的承重柱并获得专利算起,钢管混凝土结构以其优越的力学性能在土木工程领域应用已有一百多年的历史。年在法国巴黎郊区的地方用以建造一座跨度的上承式拱桥。年在苏联列宁格勒ケ说帽用集束的小直径钢管混凝土作为拱肋,建造了横跨涅瓦河跨度的下承式拱桥。年又在西伯利亚河上建成了跨度的上承式钢管混凝土铁路拱桥,此桥和拱桥相比,节约钢材%,降低造价%乜L乇鹗纪年代后期,由于先进的泵送混凝土工艺的发展,解决了现场钢管内混凝土的浇筑工艺问题,加以现代混凝土需要用钢管套箍克服其脆性,因此在美国和澳大利亚等国的若干高层建筑工程中,钢管混凝土结构技术又悄然兴起,传统的钢柱被钢管混凝土柱替代,并被认为是高层建筑营造技术的一次重大突破口H毡敬世纪年代起,在很多层左右的多层建筑中采用了钢管混凝土柱。在经受地震灾害的严峻考验后,进一步证明了钢管混凝土优良的抗震性能,因而也就为这一结构的发展和应用展现了光辉的前景。在世纪的最后十年中,大约已建造了嘧嗖憬ㄖ⑾蚋卟憬ㄖ⒄埂年成功地将钢管混凝土柱用于北京地铁车站工程,标志着国内对钢管混凝土应用研究的开始。年代以后,在冶金、造船、电力等行业的单层厂房和重型构架中得到成功的应用,总数有上百个工程。改革可放后,随着