鋼管混凝土節(jié)點的研究現(xiàn)狀及待解決問題——鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的高層建筑工程和大跨度橋梁工程中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，然而對圓鋼管混凝土焊接節(jié)點的極限承載力，目前尚缺乏了解和研究。本文對鋼管混凝土焊接節(jié)點的研究成果進行了評述，指出目前對于鋼管混凝土節(jié)...

目錄 vii 目錄 第1章緒論........................................................1 1.1研究背景..............................................................................................................1 1.2研究現(xiàn)狀..............................................................................................................1 1.3研究內(nèi)容...................................................................

為研究芯鋼管連接的鋼管混凝土梁柱節(jié)點偏心受壓承載力的計算方法,應(yīng)用節(jié)點試驗和有限元方法對節(jié)點承載力進行了分析,表明節(jié)點承載力主要由芯鋼管混凝土和芯鋼管外的環(huán)形鋼筋混凝土共同承受。根據(jù)塑性理論的下限定理,推導(dǎo)出芯鋼管混凝土和節(jié)點區(qū)環(huán)形鋼筋混凝土的彎矩軸力相關(guān)曲線,并對曲線進行了簡化。采用疊加原理將芯鋼管混凝土和節(jié)點區(qū)環(huán)形混凝土的承載力疊加得到節(jié)點偏心受壓時極限承載力,給出節(jié)點偏于安全的偏壓承載力的計算公式,公式中給出考慮芯鋼管混凝土受外圍環(huán)形鋼筋混凝土約束后的承載力提高系數(shù)k。以35層商住樓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實際工程為算例,介紹了節(jié)點偏心受壓承載力公式的應(yīng)用方法。

結(jié)合某超高層鋼結(jié)構(gòu)工程,針對該項目中擬采用的中厚壁、大直徑鋼管混凝土節(jié)點可能存在的層狀撕裂問題進行試驗研究。依據(jù)cecs28:90規(guī)范設(shè)計了兩種不同構(gòu)造的內(nèi)置加勁環(huán)節(jié)點,對其進行的加載試驗表明:該節(jié)點具有較高的承載力和變形能力,塑性鉸出現(xiàn)在梁柱交接處,若焊接稍有缺陷則很有可能發(fā)生層狀撕裂現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,提出了對梁端翼緣進行變截面擴展處理的改進型節(jié)點,并重新進行試驗及相應(yīng)的有限元分析。研究表明:改進型節(jié)點塑性鉸位置明顯偏離了節(jié)點區(qū)域,有效改善了節(jié)點的受力狀況。按彈塑性非線性有限元分析得到的節(jié)點破壞形態(tài)、應(yīng)力分布狀況和極限承載力與試驗實測結(jié)果基本吻合,證明工程設(shè)計所采用的分析理論符合節(jié)點的實際工作狀況,所提出的變截面坡度為1∶1的小擴展形式構(gòu)造措施可以避免層狀撕裂的發(fā)生。

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加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點在工程中通常被當(dāng)作剛性節(jié)點。但實際上,完全的剛性連接是不存在的,該節(jié)點的梁柱連接剛度介于剛接與鉸接之間。為了獲得完整準(zhǔn)確的節(jié)點連接剛度信息,主要運用有限元工具并加以試驗驗證,探求影響梁柱連接剛度的各要素以及這些要素對連接剛度的影響程度。首先,利用有限元分析軟件ansys建立加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點的有限元模型,并以試驗驗證了模型的準(zhǔn)確性;然后,在經(jīng)過試驗校核的有限元節(jié)點模型基礎(chǔ)上,作一系列改變節(jié)點域各個參數(shù)的分析,從而確定影響梁柱連接剛度的重要因素;最后,利用matlab將有限元數(shù)據(jù)擬合成描述該節(jié)點梁柱連接剛度通用的m—θ公式。

基于有限元軟件abaqus,對核心鋼管混凝土柱—預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土梁組合框架節(jié)點進行了模擬分析,探討了預(yù)應(yīng)力對該類型節(jié)點在破壞模式與極限抗剪承載力等方面的影響,得出了一些有意義的結(jié)論。

根據(jù)鋼管混凝土的施工特點,引入合理的計算假定,運用ansys軟件建立有限元模型,分析了管內(nèi)混凝土在未結(jié)硬前對空鋼管的影響,為今后開展鋼管混凝土施工分析提供新思路。

為了研究鋼管混凝土柱-鋼梁環(huán)板節(jié)點的抗剪性能,采用abaqus軟件對節(jié)點進行了數(shù)值模擬。通過對大量的典型算例進行數(shù)值模擬,驗證模型的合理性。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)規(guī)范所規(guī)定的節(jié)點設(shè)計的一般原則,建立鋼管混凝土柱-鋼梁環(huán)板節(jié)點的有限元典型試件模型,并對該模型進行單調(diào)加載下的全過程分析。依據(jù)所得到的有限元數(shù)值模擬結(jié)果,分析節(jié)點宏觀的破壞形態(tài)以及微觀的剪力-剪切變形關(guān)系,以此來明晰節(jié)點的受剪機理,從而為抗剪設(shè)計提供一定的依據(jù)。

鋼管混凝土中對于梁節(jié)點的認(rèn)識——介紹了有限元計算和荷載試驗中得到的鋼管混凝土柱環(huán)梁節(jié)點的力學(xué)性能和破壞形態(tài)，歸納了現(xiàn)有的適于工程實際應(yīng)用的抗彎、抗剪承載力設(shè)計方法以及環(huán)梁和框架梁配筋要求，并對帶樓板環(huán)梁節(jié)點的樓板配筋進行了探討。

Abaqus在鋼管混凝土模擬中的運用綜述

側(cè)向沖擊作用下圓鋼管混凝土構(gòu)件的數(shù)值模擬分析——摘要：首先利用ls—dyna程序?qū)σ粓A鋼管混凝土構(gòu)件落錘沖擊試驗進行數(shù)值模擬；然后對1根兩端固支的鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊作用下的動力響應(yīng)進行分析，模擬過程中混凝土采用能較好模擬復(fù)雜試驗結(jié)果的concrete...

trc和tsrc短柱都是鋼管混凝土柱的特殊形式。在這兩種短柱中,鋼管并不會跨越梁柱連接,并且長度也短于混凝土核心筒。在地震區(qū),短柱容易產(chǎn)生脆性剪切破壞。trc和tsrc短柱廣泛應(yīng)用于橋梁、高層建筑和大型廠房,所以對短柱的剪切破壞及如何提高此類柱的延性便顯得非常重要。研究目的是為trc和tsrc短柱的計算開發(fā)一個非線性有限元模型,并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比?；谟邢拊嬎憬Y(jié)果,采用彈塑性方法來分析鋼管的應(yīng)力狀態(tài),并利用一個改進的aci設(shè)計方法去計算trc和tsrc短柱的名義抗剪強度。

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研究了鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土環(huán)梁中節(jié)點(簡稱環(huán)梁節(jié)點)和鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土環(huán)扁梁中節(jié)點(簡稱環(huán)扁梁節(jié)點)的內(nèi)力傳遞機理,提出了環(huán)梁節(jié)點、環(huán)扁梁節(jié)點靜載實驗和低周反復(fù)荷載實驗的節(jié)點受力模型,分析了靜載實驗和低周反復(fù)荷載實驗節(jié)點受力模型的不同點.研究表明,在靜載作用下,環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點計算截面有剪扭、拉彎和純彎截面;在低周反復(fù)荷載作用下,環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點計算截面有剪扭、拉彎和純扭截面.

研究梁通柱斷式方鋼管混凝土中節(jié)點在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能和抗震性能.該種節(jié)點在節(jié)點區(qū)中斷柱的外鋼管,使鋼筋混凝土梁的縱筋在節(jié)點直通.在節(jié)點區(qū)設(shè)置芯鋼管、密排箍筋、豎向短筋連系上下鋼管混凝土柱.通過2個縮尺模型試件的擬靜力試驗,得到節(jié)點試件的破壞過程、破壞形態(tài)、試件滯回曲線和試件各組成部分的荷載-應(yīng)變關(guān)系.試驗結(jié)果表明:該種節(jié)點在低周反復(fù)荷載作用下性能良好.試件破壞發(fā)生在梁根部,節(jié)點區(qū)尚有較大承載潛力,試件的耗能性能、位移延性良好.軸壓比的增大對于承載力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趨勢.

內(nèi)隔板外伸式方鋼管混凝土-h鋼梁節(jié)點作為《矩形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(cecs159:2004)推薦的主要節(jié)點形式之一,具有優(yōu)越的力學(xué)性能。目前有兩種屈服機理計算此類節(jié)點的承載力。采用有限元軟件abaqus建立節(jié)點模型,模擬拉伸狀態(tài)下的受力過程,分析隔板—鋼梁連接形式、隔板開洞、隔板寬度等參數(shù)對節(jié)點力學(xué)的影響,并將模擬承載力與理論推導(dǎo)公式進行對比驗證,為節(jié)點的設(shè)計提供參考。

《天津市矩形鋼管混凝土節(jié)點技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱"本規(guī)程")根據(jù)所制定的編制大綱,總結(jié)了近年來矩形鋼管混凝土節(jié)點的相關(guān)工程經(jīng)驗和研究成果,并在參考了國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和文獻資料的基礎(chǔ)上編制而成。文中介紹了本規(guī)程中總則、術(shù)語和符號、基本設(shè)計規(guī)定、計算原則、節(jié)點構(gòu)造、施工等主要部分的要點。

方形截面鋼管混凝土非均勻受火溫度場的數(shù)值模擬——采用有限差分法，依照標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)實驗升溫曲線對高溫（火災(zāi)）作用下方形截面鋼管混凝土溫度場進行數(shù)值模擬，分析了非均勻受火條件下不同保護層方形截面鋼管混凝土溫度場。結(jié)果表明，兩邊受火結(jié)構(gòu)受火鋼管表面最高...

采用有限差分法,依照標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)實驗升溫曲線對高溫(火災(zāi))作用下方形截面鋼管混凝土溫度場進行數(shù)值模擬,分析了非均勻受火條件下不同保護層方形截面鋼管混凝土溫度場。結(jié)果表明,兩邊受火結(jié)構(gòu)受火鋼管表面最高溫度低于三邊受火結(jié)構(gòu)鋼管表面溫度,混凝土作為保護層具有良好的防火效果,改善了結(jié)構(gòu)防火性能。方形截面鋼管混凝土傳熱模型也可用于火災(zāi)條件下結(jié)構(gòu)性能的分析及災(zāi)后的抗震加固。

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鋼管混凝土框架模型模態(tài)試驗及數(shù)值模擬——目的了解鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)動力特性，為此類結(jié)構(gòu)的抗震研究奠定基礎(chǔ)．方法利用單輸入單輸出(siso)模態(tài)試驗方法和數(shù)值模擬方法，對一榀鋼管混凝土柱一h鋼梁框架結(jié)構(gòu)模型的動力特性進行測試分析．結(jié)果模態(tài)試驗方法得到...