圆钢管约束型钢混凝土柱—RC梁节点轴压性能理论与试验研究

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1、分类号:TU310710-2014128059硕士学位论文圆钢管约束型钢混凝土柱—RC梁节点轴压性能理论与试验研究韦帅导师姓名职称周天华教授聂少锋副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2017年5月21日论文答辩日期2017年6月1日学位授予单位长安大学TheoreticalandExperimentalResearchofRCBeam-CircularTubedSteelReinforcedConcrete(SRC)SubjecttoCentricAxialLoadsADissertationSubmittedforthe

2、DegreeofMasterCandidate：WeiShuaiSupervisor：Prof.ZhouTianhuaA.Prof.NieShaofengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要近年来，随着我国城市化进程的强力推进，大力发展超高层建筑，提高土地利用率是城市化过程中缓解土地资源紧张问题的有效方法。在如此背景下，钢—混凝土组合结构得到了大力发展。梁柱节点是结构的重要组成部分，目前对钢管约束型钢混凝土的研究主要集中于柱子的受力性能，对节点的研究尚未深入系统展开，本文针对两种新型的圆钢管约束型钢混凝土柱—RC梁节

3、点轴压受力性能进行试验研究和有限元分析，具体工作内容如下：（1）以钢管径厚比、核心型钢含钢率、节点区钢管开洞尺寸为控制参数，设计并制作了5个圆钢管约束型钢混凝土柱—RC梁节点试件和1个圆钢管约束型钢混凝土对比短柱试件，对其轴压受力性能进行试验研究，对试验准备、试验开展，试验现象及试验结果进行了详细的说明与总结分析。（2）利用有限元分析软件ABAQUS，建立试验所涉及6个试件的三维有限元模型并在轴压条件下对其进行非线性分析，将软件分析得到的极限承载力、荷载—位移曲线以及破坏形态与实际试验结果进行比较分析，验证有限元建模方法和参数取值的正确性和可靠

4、性。（3）在对6个试件进行试验及有限元分析的基础上，根据钢管径厚比、型钢含钢率、环梁厚度、环梁配筋率以及节点区钢管开洞尺寸等参数建立了23个有限元模型，详细剖析了其对圆钢管约束型钢混凝土柱—RC梁节点轴压受力性能的影响规律。关键词：钢管约束型钢混凝土，节点，轴压性能，试验研究，有限元分析本文研究得到国家自然科学基金项目(51408052)和陕西省青年科技新星项目(2016KJXX-51)资助IAbstractWiththecountryurbanizationadvancementspeedsupunceasingly,moreandmore

5、farmlandshavebeenalienatedasaresultofrapidurbanizationinChina.Therefore,itischallengingforustoincreasetheutilizationoflands.Theimplyingofthesteelandconcretecompositestructureinbuildingsisaneffectivewaytoeasetheproblemsofshortageoflandresources.Beam-columnjointsareimportantpa

6、rtofthestructure.Thepresentresearchesonpre-stressedconcrete-steelpolearemainlyfocusedonthemechanicalperformanceofpillars,whilestudiesonnodeareveryfew,andithasnotbeendeeplyandsystematicallystudiedbynow.Thethesisfocusesonthecompressionstressperformancetestingandfiniteelementan

7、alysisoftwonewtypesofroundpre-stressedsteel-concretecolumn-RCbeamnode,Specificworkingcontentisasfollows:(1)Takingtheradius-thicknessratioofsteelpipe,thesteelratioofcoresteel,thesizeofthesteelpipeinthejointareaasthecontrolparameters,theauthordesignedfivenewtypeofroundpre-stre

8、ssedsteel-concretecolumn-RCbeamnodespecimensandoneroundpre-stressedsteel-co