【摘 要】
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钢管混凝土结构目前在高层结构中的应用越来越广,但是钢管混凝土柱与梁板的连接还存在着诸多问题,特别是钢管混凝土柱与梁的连接节点成为钢管混凝土结构研究的关键技术问题之一
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钢管混凝土结构目前在高层结构中的应用越来越广,但是钢管混凝土柱与梁板的连接还存在着诸多问题,特别是钢管混凝土柱与梁的连接节点成为钢管混凝土结构研究的关键技术问题之一。因此,对钢管混凝土梁柱节点受力性能开展深入地研究将有助于推动其工程设计和应用。钢管混凝土柱—芯钢管节点是一种新型的节点形式,这种节点将钢管混凝土柱的钢管在节点区间断,在节点区设置芯钢管,使梁中的纵筋在节点中直通、梁与节点区混凝土成为一体可靠的传递梁中的弯矩、剪力及轴力。本文继“半连通钢管混凝土柱—芯钢管角节点模型试验研究”之后,利用数值分析方法弥补模型试验数量少的缺陷。本文主要包括以下内容: 1 介绍了非线性有限元法的基本理论,即非线性方程组的解法、非线性分析在ANSYS程序中的实现及ANSYS分析问题的基本过程,为芯钢管混凝土节点的建模做了准备; 2 利用大型通用有限元分析软件ANSYS,在选择合理的材料本构关系和破坏准则基础上,建立了14个芯钢管角节点模型; 3 在轴向荷载作用下,通过对14个芯钢管角节点模型的竖向承载力、节点荷载—位移曲线、节点各个部分应力分布云图的数值分析得出:①节点区周边框架混凝土梁对节点的约束作用很小,可以忽略不计;②节点的竖向承载力随着芯管壁厚的增大而增大;③节点的竖向承载力随着芯钢管直径的增大而减小;④随着节点竖向钢筋和环形箍筋直径的增大,节点的竖向承载力也有所增长,但增大的幅度不大。 由于时间的限制,本文只对节点在轴向荷载作用下的受力性能进行了非线性有限元分析,对于其它受力状态下的分析还有待进一步的研究。
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