CFST柱-RC环梁节点抗震性能研究

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钢管混凝土结构可以适应现代工程中大跨度、大高度、大荷载需要,被越来越多的应用到建筑结构当中。钢管混凝土柱-环梁节点由于其无方向性,可以与任意方向框架梁连接且传力机理明确可靠,更是被广泛运用到建筑结构中。但已有的成果多研究中间层节点的性能,对有较大上覆压力下的屋面层节点研究并不完善。本文选取已有文献中的与本文研究对象相似的试验,利用有限元软件ABAQUS进行模拟分析和对比,验证了有限元建模的适用性及可靠性,然后以临沧市亚微会展中心一号展馆屋面层CFST(Concrete-Filled Steel Tube)柱-RC环梁节点为基础,利用ABAQUS对该节点进行参数分析,研究不同深高比、柱帽高度及钢管焊接栓钉疏密程度下节点在反复荷载作用时的力学性能。研究结果表明:本文选取的材料本构关系、接触关系等能很好的反应节点在试验中的实际力学性能,具有较好的准确性。从滞回曲线、骨架曲线、耗能、刚度及强度退化等几方面分析了各模型在反复荷载作用下的力学性能,钢柱伸入环梁的高度(深高比)越大,框架梁混凝土在反复荷载作用下的侧向变形受到钢管的约束作用越强,节点的滞回耗能越大,承载能力及刚度也越大,钢筋的力学性能能够得到更充分的发挥;柱帽高度越高,能量耗散系数及耗散的能量越大,其余指标不同柱帽高度的模型无太大差别;钢管壁焊接栓钉能有效协助抗剪环传力,且焊接细而密栓钉的节点拥有更好的耗能能力,其余指标不同模型间无太大差别。进行了位移-刚度的函数拟合,表明该节点刚度呈幂函数形式退化。最后总结了本文的研究成果,并对存在的问题提出了建议。
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