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20世纪90年代以来,由于建筑功能和城市规划的需要,国内各大城市陆续出现了一大批150~300m左右的高层建筑,据统计,这些建筑的三分之二及五幢最高的建筑是采用钢—混凝土混合结构。钢—混凝土混合结构能够发挥钢结构自重轻、强度高、使用空间大、施工速度快与钢筋混凝土结构刚度大、造价相对较低的优点,因此在国内高层建筑中得到广泛应用,是一种符合我国国情的结构体系。然而,国内外较少对钢—混凝土混合结构开展试验研究和理论分析,尤其是对钢梁—混凝土墙节点的研究更少。因此本文对混合结构钢梁—混凝土墙节点进行了有限元分析研究。
本文应用大型有限元软件ANSYS对钢梁—混凝土墙节点进行非线性有限元动力分析。首先,通过有限元计算得到节点在低周反复荷载作用下的极限承载力,然后与同济大学所作的试验结果进行了对比。结果表明,有限元计算误差小,模型简化合理。
由于钢梁—混凝土墙节点是一个受力比较复杂的区域,所以本文对节点在低周反复荷载下的承载力,破坏形态,应力应变分布特点、混凝土墙的开裂情况以及影响节点承载力的几个参数进行了细致的分析,并对此类节点的设计计算提出一些建议。