主管内套钢管的平面x形钢管混凝土节点轴压性能研究

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1、学校代码：10385分类号：研究生学号：1200404010密级：主管内套钢管的平面X形钢管混凝土节点轴压性能研究ExperimentalInvestigationsonConcrete-filledSteelTubularX-jointsunderAxialCompression作者姓名：阮先锋指导教师：陈誉教授实际单位教师：江日兴高工专业学位类别：工程硕士专业学位专业学位领域：建筑与土木工程研究方向：钢结构与组合结构所在学院：土木工程学院论文提交日期：二零一五年六月九日学位论文独创性声明本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研

2、究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容，如参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。论文作者签名：签名日期：学位论文版权使用授权声明本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权华侨大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：指导教师签名：签名日期：签名日期：摘要摘要钢管混凝土节点，是由空钢管支管与钢管填满或部分填

3、充混凝土的主管焊接形成的节点。混凝土在钢管的约束下处于三相受压状态，充分发挥了其受压性能，混凝土的存在可以有效防止主管的局部屈曲，能较好的改善桁架整体性能，所以钢管-混凝土组合结构已经成为当前结构体系发展的一个重要方向。本文以试验为基础，结合有限元模拟对主管内套钢管的平面X形钢管混凝土节点的破坏模式、支管承压性能进行研究，并分析了几何参数、混凝土强度等级及节点类型对此类节点承载力的影响。本文首先进行了主管内套钢管的平面X形方钢管混凝土节点和主管内套钢管的平面X形圆钢管混凝土节点的试验研究，分别对22个方形节点和22个圆形节点进行了静力加载试

4、验。试验的结果表明：用规范中的空钢管节点承载力计算公式来计算混凝土节点的承载力是比较保守的；随着β的增大、空心率χ的减小节点的初始刚度和承载力会有增长的趋势；对于方管节点，当空心率χ较大时，SS类型节点的承载力对高；对于圆管节点，当空心率χ较大时，CC类型节点的承载力对高。然后验证了主管内套钢管的平面X形钢管混凝土节点的有限元分析的实用性。通过进行破坏模式、荷载-整体位移曲线的对比分析，在选用正确的计算模型及合理的材料本构的基础上，Abaqus能较好的计算此类节点的承载力，可以作为后文参数分析的依据。然后对124个方管节点和124个圆管节点

5、进行了轴压性能的参数分析，分析表明节点的承载力和对支主管边长比β、空心率χ、内套管厚度与主管厚度比（tn/tc）、灌入的混凝土强度fc、节点类型有着密切的关系。通过对有限元结果进行分析，总结每个变量对节点承载力影响的规律，通过一元线性回归得到主管内套钢管的平面X形钢管混凝土节点的承载力计算公式，然后对模拟值和计算值进行比较，验证公式是具有较高的准确性的。最后，总结了本文的不足，为今后的研究指明了方向。关键词：钢管混凝土X型节点极限承载力有限元分析内套管I华侨大学硕士学位论文AbstractConcrete-filledsteeltubula

6、rjoint(CFST)isformedbyhollowsectionbranchwithconcrete-filledmainpipebywelding,theconcreteinthree-phasecompressionundertherestrictionofsteeltube,givingfullplaytothecompressionperformance,concretecaneffectivelypreventlocalbucklingofmainpipe,steel-concretecompositestructureha

7、sbecomeadevelopmentdirectionofcurrentstructuresystem.BasedonthetestsX-jointsofgrounting,nonlinearfiniteelementanalysisonthejointsismadeinordertostudyfailuremode,ultimatecapacitiesandinfluenceofgeometricparametersontheultimatecapacitiesoftheX-joints.Firstly,experimentalrese

8、archonX-jointsofgrountingunderaxialforceandisconducted.Thestaticloadingtestof22squarenode