斜交网格体系中圆钢管混凝土平面相贯节点的性能研究

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斜交网格体系是将建筑造型和建筑结构完美结合的新型结构体系,现已被越来越多的应用到高层建筑中。在斜交网格体系中,梁柱节点的构造和受力性能的研究是重中之重。但是,目前国内外学者对斜交网格体系中梁柱节点的研究还较少,尤其是节点的滞回性能研究。因此本文在借鉴前人研究成果的基础上,对斜交网格结构中梁柱节点的静力性能和滞回性能进行了研究,并提出一些可供结构设计中参考的参数值。本文的主要研究内容有以下几点:1、利用SAP2000有限元软件对一圆钢管混凝土斜交网格结构整体建模,分别分析了其在不同荷载组合作用下的各构件受力情况,尤其是节点中斜柱受力状况、结构的周期、顶层的侧移和各层的层间位移角的大小。分析表明,节点建模时荷载边界条件可以只考虑轴向加载,且不考虑环梁的影响。2、利用ABAQUS有限元软件研究了斜交网格体系中圆钢管混凝土平面相贯节点的滞回性能,并通过改变节点的斜柱斜交角度,钢管径厚比、椭圆形连接板厚度等参数分别建模运算,对比分析出这些参数对节点滞回性能的影响。总结出各参数之间的关系,并提出各参数的工程建议值。3、针对已有的斜交网格体系中圆钢管混凝土平面相贯节点的形式和受力特点,对其构造形式进行改进,利用ABAQUS有限元软件分析改进构造后节点的静力性能和滞回性能,并与原构造节点进行比较。分析表明,改进构造后节点比原构造节点承载力提高了9%,延性提高了12%~38%,节点归一化耗能提高2%~31%。
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