方钢管混凝土柱-H型钢梁螺栓装配节点抗震性能试验研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinzi9509
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对已有的方钢管混凝土柱-H型钢梁节点装配化程度低、焊缝质量不易保证等缺点,本文提出一种适于装配的、无施工现场焊接作业和混凝土灌注作业的方钢管混凝土柱-H型钢梁螺栓装配节点,研究了压型钢板-混凝土组合楼板组合作用对该节点静力性能及抗震性能的影响。  分别对无楼板、楼板受压、楼板受拉的3个足尺节点试件进行了静力加载试验研究,对比分析了节点在单调荷载作用下的受力性能,包括初始转动刚度、极限承载力等,研究了正负弯矩作用下楼板组合作用对其静力性能的影响。研究结果表明:该节点的位移延性系数达到3.6以上,满足抗震设计要求;组合节点和无楼板节点性能差别明显,相比于纯钢梁,组合梁横截面中和轴上移,组合节点的初始转动刚度、极限承载力,与无楼板节点相比均有大幅度提高;组合节点螺栓开始滑移的荷载提高,最大滑移量减小。  为了研究楼板组合作用对该节点抗震性能的影响,对2个足尺方钢管混凝土柱-H型钢梁螺栓装配节点进行了低周反复加载试验研究,详细对比了无板节点与组合节点的梁端荷载-位移滞回曲线与骨架曲线、节点破坏形态、刚度和强度退化规律、刚性评价以及耗能能力等。研究结果表明:与无板节点相比,考虑楼板组合作用后,组合节点的滞回曲线更为饱满,但“捏缩”现象更加显著,屈服荷载及极限荷载均有所增大;无板节点及组合节点的位移延性系数分别为3.30-3.33、3.88-3.99,同级荷载强度退化系数分别在0.9、0.85以上,等效黏滞阻尼系数分别为0.43、0.40,表现出良好的抗震性能;无板节点和组合节点均为半刚性、全强度连接节点。  与试验结果相对比,利用有限元软件ABAQUS建立方钢管混凝土柱-H型钢梁螺栓装配节点的三维有限元数值分析模型,对节点试件进行非线性有限元数值仿真模拟,分析了单调荷载作用下楼板组合作用对其静力性能的影响。研究结果表明:有限元模拟和模型试验中试件的破坏机理基本相同,破坏模式一致,两者结果吻合较好,验证了有限元模型的正确性。  共设计3组7个试件,研究此类节点在正负弯矩作用下的荷载-位移曲线,确定影响其极限承载力、延性及初始转动刚度的主要因素及其影响规律。研究结果表明:组合节点的极限承载力、延性及初始转动刚度等,随着压型钢板-混凝土组合楼板板厚、配筋率的增大而逐渐增大,随着抗剪栓钉布置数量的减少而降低。在模型低周反复加载试验滞回曲线的基础上,确定了试件的简化骨架曲线,针对方钢管混凝土-H型钢梁螺栓连接无板节点,提出了考虑捏缩效应的刚度退化三折线模型,针对方钢管混凝土-H型钢梁螺栓连接组合节点,提出了考虑楼板组合效应和捏缩效应的刚度退化双折线模型,该模型可以用于结构弹塑性时程反应分析和钢框架节点抗震设计,并提出此类节点的设计建议。  本文通过模型试验,研究了楼板组合作用对方钢管混凝土柱-H型钢梁螺栓装配节点静力性能及抗震性能的影响,并在模型试验的基础上,运用有限元软件进行了数值模拟和参数分析,得到了一些有价值的结论和规律,对促进工业化装配式钢结构体系在实际工程中的应用,推动工业化装配式钢结构在钢结构学科中的发展,具有重要意义。
其他文献
该论文首次运用有限元程序Algor和连续化方法对十二层框架结构截柱扩跨改造中采用的实腹式钢筋混凝土托染计算模型进行详细的理论分析.首先,作者建立了十二层框架结构,扩跨后
该文主要结合山工较典型的地质条件、高层建筑桩基础结构受力特点,一柱一桩,桩间加设地基梁(拉梁或基础梁)的平面布置形式,并考虑与上部框架结构共同作用,进行了讨论、计算、
论文“已有预应力钢筋混凝土楼板开洞改造技术研究”是结合近年来预应力技术在工业与民用建筑中推广应用中遇到的楼面结构开洞改造问题进行理论与工程研究。 论文应用弹性
水泥基超高强复合材料是80年代发展起来的一种新材料。最近几年来,水 泥基材料己经不仅仅是应用于大宗的建筑材料方面,而且以能与金属和有机高 分子材料相抗
科学计算可视化是一门将枯燥的计算数据显示地表达为计算机图象的艺术。它的应用涉及到几乎所有的学科。本文着重阐述了科学计算可视化主要技术层面有关处理方面,它包括数据场
学位
给水处理系统优化运行一直是个很新颖的课题,该文先从最优化理论及该课题以前的发展开始分析,确定要研究的内容,然后在中试实验中针对这些急需解决的问题进行了细致及全面的
本文将分布对象技术应用到建筑行业中,主要研究基于分布式组件的建筑应用的集成,提出集成原型,从而改善现有的集成方式,促进集成化的进展。 文章首先从建筑业集成现状入手,分析
该文从数学角度发出,提出了用于建立土体本构模型的数学理论,从坐标变换角度上提出了坐标直接变换法,从坐标变换和矢量拟合出发提出了广义塑性位势理论或多重势面理论,从张量
95年,朱伯龙教授倡导对旧混凝土结构理论和设计方法展开研究.首先进行了碳化混凝土抗压强度的研究,作为系列研究的基础.该文第一章对碳化问题中与研究方向有关的基本内容进行
本文以北京市石景山银河商务区K地块C2商业金融项目(下文简称“商业金融项目”)单桩竖向抗压静载试验为背景,由于现场试验荷载较大,堆载方法可行性低,所以采用锚桩反力装置来