新型方钢管混凝土节点抗震性能的试验研究

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1、譬窘每翟。吾蠹分类号：TU398UDC：——密级：业单位代码：!坚丝学位论文新型蠢瓣混凝±节点抗震性能的试验研究李楠申请学位级别：亟逖指导教师姓名：王塞专业名称：蚩坦职称：教授山东科技大学二零零五年五月山东科技大学碗上学位论文摘要方钢管混凝土结构作为钢管混凝土结构的一一种形式，其工程应用已曰益广泛，而其节点的研究还不够完善。本文旨在设计一种新型实用的方钢管混凝土柱与I{型钢梁的外隔板节点，并通过试验和理论分析的方法，对该节点抗震性能进行了较为系统的研究。主要包括以下内容：首先设计出了理论上可行的节点构造型

2、式，并对节点进行了拟静力试验，分析了低周反复荷载作用下方钢管混凝土梁柱节点的延性性能、强度和刚度的退化以及抗震耗能能力，给出了中柱节点与边柱节点四个试件的柱顶位移随反复荷载变化的滞回曲线，并根据柱项的滞回曲线得出了柱顶位移的骨架曲线。其次，利用非线性有限元的方法进行了理论分析，建立了合理的钢材与混凝土的弹塑性本构模型。采用大型通用结构分析程序ANSYS7．0对该节点进行了三维实体的计算机模拟，通过合理的建模，合理的参数设置，有效的网格划分，给出了方钢管混凝土节点在单调荷载作用下荷载一位移曲线以及在低周往复

3、荷载作用下的滞回曲线，并与试验曲线进行了比较，对理论和试验的各项延性和耗能指标进行了分析。最后，得出结论，该节点从拟静力试验和ANSYS计算机模拟的结果来看，具有良好的抗震性能和进一步研究利用的前景。关键词：方铜管混凝土非线性有限元外隔板节点滞回曲线计算机模拟山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTAsatypeofConcrete—filledSteelTubestructure，Concrete·filledSquareSteelTubestructureiswidelyappliedinengi

4、neering，buttheresearchonitscormectionisnotenough．ThepurposeofthispaperistodesignanewtypeofconnectionbetweenConcrete—filledSquareSteelTubecolonnlandH-typesteelbeam，thesystematicresearchonithasbeendonethroughtestandtheory．Thispaperincludesthreepartsasfollow

5、,firstly,afeasibletypeofconnectionisdesigned，thequasi-statictestofconnectionbetweenConcrete—nlledSquareSteelTubecolomnandsteelbeamwithouterdiaphragmsisdone，too．Ductilitybehavior,dissipationofseismicenergy,degenerationofintensityandstiffnessoftheconnection

6、betweenConcrete—filledSquarSteelTubecolomnandsteelbeamunderlow-frequency，horizontal，repeatloadareanalysed．Hystereticcurvestothisfourconnectionsspecimensbetweendisplacementandrepeatload，togetherwithcorrespondingframeworkcurveisshown，too．Secondly,theoretica

7、lanalysisisbasedonnoninearfiniteelementmethodandelastic—plasticconstitutionrelationshipsofsteelandconcreteareputforward．ComputersimulationofthetestwithANSYSisgiven．Thisprocessincludeseetinguptheproperthree-dimisionmodel，settingthepropermaterialparametersa

8、ndeffectivemeshingmodel．Afterthis，theload—displacementcurveundersingleloadandhystereticclLrvesunderlow-frequency,horizontal，repeatloadaregiven，togetherwimcomparisionofcoefficientOnductilityanderengydissipation．Inthe