削弱梁端的方钢管混凝土柱—焊接钢梁节点选型及设计

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方钢管混凝土结构作为一种新型组合结构,具有抗压强度高、承载力高、自重轻、施工方便、外形美观和造价经济的特点,因此,在中高层建筑中有较广泛的应用前景。然而,目前制约方钢管混凝土结构推广应用的主要问题是对方钢管混凝土柱—钢梁连接缺少深入研究,因此,开展针对中高层建筑的方钢管混凝土柱—钢梁节点研究,探讨合理、有效的节点构造方案,具有十分重要的理论意义和应用价值。 本文在已有试验和现有削弱梁端节点方案特点的基础上,提出了节点的其他削弱形式,并采用有限元理论分析方法,对新的削弱形式的节点进行了系统的分析,主要有以下工作: 提出了11种新型的方钢管混凝土柱—钥梁节点的形式,并且对新型节点进行了有限元理论研究,主要探讨了各种削弱节点的荷载—位移曲线,试件在水平荷载作用下梁端最大Mises应力的外移效果,梁柱相交处的Mises应力分布和削弱处的Mises应力分布,根据这些参量来调整各试件的削弱尺寸,直到梁端的应力分布达到较好效果,调整后的节点模型根据其单调加载后的受力性能,首先,对各试件进行排序;其次,从受力性能,施工是否方便,对成型建筑物室内装修效果的影响和建筑物所在地对节点抗震性能要求等方面,得出本文推荐形式;第三,利用非线性有限元分析软件ANSYS对推荐模型进行低周反复加载的受力性能分析;最后,提出新型削弱节点的设计建议。
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