基于钢管混凝土加强环式节点的有限元分析

《基于钢管混凝土加强环式节点的有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文钢管混凝土加强环式节点的有限元分析姓名：陈涛申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：卢哲安20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要随着对钢管混凝土研究的进一步发展，钢管混凝土结构的应用也越来越广泛。节点是钢管混凝土结构的应用的关键所在。而实际上，目前钢管混凝土节点的研究落后于钢管混凝土结构的应用，且由于加强环式节点型式的多样化，在实际应用中，钢管混凝土结构的应用并不成熟。因此，本文结合武汉船用机械有限责任公司舰艇配套产品生产线总装总试厂房这一实际工程项目，在理论分析的基础上，对该节点在正常工作下的力学性能进行研究。基于理论分析，本文利用A

2、NSYS对该钢管混凝土加强环式节点采用实体建模的方法进行有限元数值模拟计算。分析了钢管和混凝土的本构关系、钢管和混凝土滑移等一些问题，经过分析，钢管的本构关系可以采用理想弹塑性材料；混凝土的本构关系比较复杂，这是因为混凝土由于钢管的约束处于三向受力状态，其性能有很大的提高，根据已有论文的研究，本文采用韩林海教授所给出的核心混凝土应力一应变关系模型；混凝土的破坏准则采用William．Warnke五参数准则；不考虑模型中混凝土和钢管的粘结滑移作用。本文给出了z8，z9柱中钢管、加强环和混凝土的应力分布云图，图中清晰的显示了结构在荷载作用下的变形形态和节点薄弱区域。经过分

3、析，该节点在正常工作荷载作用下结构整体处于弹性状态，符合结构使用要求。有限元解和设计值的比较也表明，计算模型是合理的，结构设计偏安全。论文的研究结果可以在一定程度上补充完善了钢管混凝土节点的研究方面的不足，为相关研究和设计人员提供参考。关键词：钢管混凝土柱，加强环式节点，有限元分析武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofresearchofconcrete-filledsteeltubularstructure，thiskindofstructurehasbeenwidelyappliedinconstruction．Thejo

4、intisthekeyissueofapplicationofCOncrete-filledsteeltubularstructure．Butinfact,nOWtheresearchlevelofthejointofCFSTlaysbehind迅application．BPA7．,auseofthediversityofthejointwithringstiffeners，theapplicationofCFSTisnot50mature．ThethesisisbasedonapracticalprojectofAssemblingWorkshopofNavalSh

5、ipsandBoatsSupportingProductProductionLineinWuhanMarineMachineryplantco．1td．Basedfillthetheoreticalanalysis，westudythemechanicalpropertiesofthiskindofjointundernormalservicecondition．Groundedonthetheoreticalanalysis，wemakeuseofANSYStoconductthefiniteelementanalysisofthejointwithsolidmod

6、eling．Theconstitutivemodelofsteelandconcreteandtheslippagebetweensteeltubeandconcretehavebeenanalyzed．Thestress·strainCUlNeofthesteelisassumedtobeelastic-perfeetlyplastic．TheCOnstitutivemodeloftheconcreteismorecomplicated,becausethesteeltubeprovidetheCOnfinementtotheeorcconcreteandthent

7、heconcreteissubjectedtotriaxialcompressivestresses．Accordingtotheformerstudy,thispaperinductsthestress—strainrelationshipmodelofthecoreCOncretegivenbyprofessorHartLinhai．ThefailureruleoftheconcreteisWilliam-Warnke’fiveparameterrule．TheslippageofsteeltubeandCOncreteisnotconsider