新型铝木组合结构梁柱节点拟静力性能研究

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1、新型铝木组合结构梁柱节点拟静力性能研究StudyonPseudo-StaticBehaviorofNewAluminum-WoodCompositeStructureBeam-ColumnJoints学科专业：土木工程作者姓名：杨德鹏指导教师：刘红波副教授陈志华教授天津大学建筑工程学院二零一七年十一月摘要热带岛屿离大陆较远，可利用资源较少并具有太阳辐射强、气候湿热、腐蚀等突出问题。开发低碳环保、运输方便且防腐性能优良的一到两层装配式结构体系对保护岛屿及其周边海域的生态环境具有重大意义。铝-木节点的木框架结构体系能较好的满足这些需求，且目前尚无相关研究及工程应用。本文参考已有的钢木

2、组合结构的连接形式提出了新型铝木梁柱节点。为研究新型节点的力学性能，本文对五个节点试件进行了低周期往复加载试验，获得了新型节点的试验现象和破坏模式。通过分析试验数据得到了节点的滞回曲线、骨架曲线、强度、刚度、延性、耗能能力等抗震指标。结果表明，U型连接节点承载力及耗能能力较差，但具有较好的变形能力。角件加强节点、上下U型连接节点具有良好的延性、刚度及耗能能力。木材-填板节点具有较高的承载力及变形能力，但加载初期节点刚度较低，耗能能力较差。同钢连接件节点相比，铝合金连接件节点的承载力、刚度略有降低，等效粘滞阻尼系数变化不大。材性试验后通过ABAQUS有限元软件，对节点进行数值分析。

3、数值模型能准确的模拟节点的受力特点和滞回性能。较为全面的得到了节点的应力分布，塑性应变和变形结果。综上，本文通过阅读相关文献，提出多种新型梁柱式铝木连接节点，并通过节点拟静力试验，对新型节点的破坏模式和力学性能进行研究。借助有限元软件和材性试验数据，对铝木节点进行了低周往复加载模拟。模拟结果同试验较为吻合，为深入分析节点力学性能和节点设计提供了有效的方法。关键词：铝合金，胶合木，梁柱节点，拟静力，力学性能IABSTRACTTropicalislandsarefarfromthemainlandandtherearenoresourcesavailable.Itexistsstro

4、ngsolarradiation,climateheat,corrosionandotherissues.Itisofgreatsignificancetodevelopaneco-friendlyenvironmentthatprotectstheislandanditssurroundingseaareas.one-to-two-layerfabricatedstructuralsystemisenvironmentallyfriendly,easytotransportandhasexcellentcorrosionresistance.Aluminum-woodjoint

5、framestructuresystemcanmeettheseneeds,buttherewasnorelevantresearchandengineeringapplications.Inthispaper,newtypesofaluminum-woodjointswereproposedwithreferencetotheexistingconnectionofsteelandwoodcompositestructure.Tostudythemechanicalpropertiesofthenewtypeofjoints,apseudo-statictestwascondu

6、ctedonthespecimensoffivejoints,andtheexperimentalphenomenaandfailuremodesofthenewjointswereobtained.Byanalyzingtheexperimentaldata,thehysteresiscurves,skeletoncurves,strength,stiffness,ductility,energydissipationcapacityandotherseismicindexeswereobtained.Theresultsshowedthatthejointcapacityan

7、dtheenergydissipationcapacityoftheU-typeconnectionwerepoor,butithadgooddeformationcapacity.CornerstrengtheningjointanddoubleU-typeconnectionjointhadgoodductility,stiffnessandenergydissipationcapacity.Fillingplatejointhadhigherbearingcapacitya