方钢管柱-h型钢梁隔板贯通式节点有限元分析

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1、分类号：TU3密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：方钢管柱-H型钢梁隔板贯通式节点有限元分析英文题目：ResearchonfiniteelementsimulationofH-BeamtoSquareTubularColumnConnectionswithThrough-Diaphragm学位类别：工程硕士研究生姓名：李超学号：2013022493学科(领域)名称：建筑与土木工程指导教师：万馨职称：正高级工程师协助指导教师：职称：2012年5月16日内蒙古科技大学硕士学位论文摘要近年来

2、由方钢管柱与H型钢梁连接而成的钢框架多应用于多高层建筑，节点形式有很多种，其中隔板贯通式节点形式在国外进行了比较多的研究并广泛应用于实际工程。在我国，对方钢管柱-H型钢梁隔板贯通式节点的研究很少，且没有设计原则可循。本文通过ANSYS有限元分析软件，对方钢管柱-H型钢梁隔板贯通式节点低周反复加载作用下的受力性能进行模拟计算。建立缩尺的三维有限元模型，将有限元分析结果与试验结果进行对比，保证有限元建模方法准确模拟节点的受力过程，确保建模方法的适用性。通过改变了该节点的柱轴压比、隔板厚度、隔板外挑长度和高强螺栓直

3、径等参数，建立4个系列模型，对其进行低周反复加载，从模型的应力云图、荷载-位移曲线、滞回曲线和骨架曲线等一系列数据中，分析节点区域的破坏过程，对节点承载力、延性和耗能性能做出评价。分析结果表明：隔板厚度不低于梁翼缘厚度时，节点发生梁翼缘弯曲变形，节点承载力、延性和耗能性能随着隔板厚度的增加均有所提高；柱轴压比不大于0.4时，节点承载力变化不大，延性和耗能性能随之增加；隔板外挑长度的增大使节点承载力、延性和耗能性能均有提高，但提高幅度不大，取满足焊接和施工所需的宽度即可；随着高强螺栓直径的增大，梁翼缘净截面减损

4、率随之增大，对节点承载力影响不大，延性和耗能性能随之降低，高强螺栓对梁翼缘截面减损率宜控制在25%左右较为合适。关键词：隔板贯通式节点；抗震性能；参数分析；有限元内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,thesquaresteeltubularcolumnandsteelbeamHandconnectionofasteelframeismoreandmoreusedinhigh-risebuilding.Therearemanykindsofnodesintheformofits

5、nodes,whichhavealotofresearchandarewidelyusedintheactualengineering.ButinChina,theresearchofthisnodeislittle,andhasnodesignprinciple.ThispaperusingANSYSfiniteelementanalysissoftware,thesimulationcalculationforthroughbeamseparator,concrete-filledsquaresteelt

6、ubecolumnH-shapedsteelbeamseparatorthroughnodeswereundertheactionofcyclicloadinginthestressanalysis.Scaletoestablishthethree-dimensionalfiniteelementmodel,thefiniteelementanalysisandexperimentalresultswerecomparedtoensurefiniteelementmodelingmethodsforaccur

7、atesimulationofthenodalforce,toensuretheapplicabilityofthemodelingmethod.Bychangingthenodeoftheaxialcompressionratio,diaphragmthicknessandthediaphragmcantileverlengthandboltdiameterandotherparameters,fourseriesofmodelisestablishedandtheoflowcyclicreversedlo

8、ading,fromthemodelshouldstressnephogram,loaddisplacementcurves,hysteresisbackcurvesandskeletoncurvesofaseriesofdata,analysisoffailureprocessofthemainpartofthenodeandthemechanicalpropertiesandthenodebea