低周反复荷载作用下穿透式钢管混凝土节点数值研究

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钢管混凝土柱节点的设计与研究对钢管混凝土结构的大量应用具有很重要的意义。在结构设计中,节点的设计一直都很重要。对于钢管混凝土结构而言,节点的设计与研究同样重要。钢管混凝土节点具有多种不同的形式,结构设计规范、构造手册等都有各种推荐的做法。针对不同的结构,也同样会有不同的新的节点的出现。穿透式钢管混凝土节点属于一种新型钢管混凝土梁柱节点。主要构造是连接牛腿焊接在钢管上,穿透钢筋与连接牛腿的翼缘焊接,且穿透钢筋与钢管围焊,然后钢梁与连接牛腿连接。这种节点具有构造简单、传力明确、节约材料、施工方便等优点。本论文在他人完成的博士论文的基础上进行了更细致和深入的研究。采用数值模拟的方法,合理选用有限元分析软件,对穿透式钢管混凝土柱与钢梁的连接节点进行了数值分析。论文首先介绍了基本的理论知识、在数值计算分析中一般采用的本构关系;然后对节点进行了低周循环加载下的数值模拟。加载控制方式采用位移为主的控制方式。在数值模拟中,选取了相关重要的因素进行分析。这些因素包括核心混凝土的强度、轴压比、穿透式钢筋的强度和直径以及穿透钢筋的数量等。对于每个因素选用了不用的水平进行控制。共计计算了16个模型。对数值分析的结果进行讨论,详细描述了破坏形态,并针对相关因素进行了分析;对所有模型的滞回曲线进行研究,讨论分析了相关因素对节点滞回性能的影响。结合所选择的相关的因素对节点的破坏形态以及滞回性能的影响进行了相关的讨论。
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