矩形鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)的非線性有限元分析.pdf

1、近年來，矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用越來越廣泛，鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的設(shè)計方法和構(gòu)造措施是必須解決的關(guān)鍵問題之一。但到目前為止，針對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)專門的抗剪性能的試驗(yàn)研究極少，尚未提出具備實(shí)用價值的計算方法，已有的相關(guān)規(guī)程不嚴(yán)密且內(nèi)容粗糙，嚴(yán)重影響了該種結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程的應(yīng)用。
　　本文首先對已有的矩形鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元分析，在驗(yàn)證模型有效性的基礎(chǔ)上，以柱軸壓比、核心區(qū)鋼管壁厚與柱鋼管壁厚比、核心區(qū)高寬比為參數(shù)，對削弱

2、核心區(qū)的矩形鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了全因素分析和單因素分析，研究了節(jié)點(diǎn)的破壞模式、極限承載力，以及各參數(shù)對節(jié)點(diǎn)受力性能的影響規(guī)律，分析了該類節(jié)點(diǎn)在滿足抗震設(shè)防要求的前提下各參數(shù)的合理取值范圍，得到了矩形鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力的計算方法。
　　全因素分析結(jié)果表明：所有節(jié)點(diǎn)均在核心區(qū)發(fā)生了破壞，核心區(qū)混凝土的應(yīng)力分布符合斜壓桿理論，而梁端、柱端及加強(qiáng)環(huán)板均沒有達(dá)到屈服。核心區(qū)鋼管壁厚與柱鋼管壁厚比對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力的影

3、響最大，隨著核心區(qū)鋼管壁厚與柱鋼管壁厚比的增加，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力顯著提高；柱軸壓比的影響次之，隨著柱軸壓比的增加，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力隨之下降；核心區(qū)高寬比和節(jié)點(diǎn)類型對核心區(qū)抗剪承載力的影響不大。
　　單因素分析結(jié)果表明：要保證該類節(jié)點(diǎn)可靠的傳力，柱軸壓比宜小于0.6，核心區(qū)鋼管壁厚與柱鋼管壁厚比宜大于等于1。
　　通過模擬數(shù)據(jù)修正了矩形鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力計算公式，本文計算公式力學(xué)概念明確，計算結(jié)果與實(shí)際值誤