浅谈方钢管混凝土柱-钢梁框架节点抗震性能研究

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1、分类号：!竺密级：——单位代码：]Q3墨旦学号：竺!!翌!!竺罗夺肥工学大警硕士学位论文。论文题目：方钢管混凝土柱一钢梁框架节点抗震性能研究学位类别：掌型学科专业：(工程领域)堕塑三堡作者姓名：导师姓名：完成时间：胡波段建中副教授2007年5月方钢管混凝土柱．钢梁框架节点抗震性能研究摘要近年来，方钢管混凝土柱与钢梁组成的框架结构体系已经成为组合结构的一个主要发展方向。钢管混凝土梁柱节点作为钢管混凝土框架结构的一个关键部位，受力复杂，一直是工程技术人员关心的问题。本文按铰接、半刚接和刚接三种节点类型总结了目前长用的方钢管混凝土柱．钢梁节点的形式和受力特点，并总结分析了国内外关于方钢管混

2、凝土柱．钢梁节点的研究现状。在总结前人研究的基础上，建立了同时考虑大变形的几何非线性、高强螺栓连接的面-面接触非线性、各种材料非线性等三重非线性因素的有限元理论分析模型，利用大型非线性有限元软件ANSYS，对钢材采用Von．Mises屈服条件和双线性随动强化本构关系，对混凝土采用前人总结的弹塑性本构关系，对混凝土裂缝和高强螺栓连接的面．面接触等问题采用ANSYS提供的判别准则，采用三维实体单元对两种带内隔板的方钢管混凝土柱．钢梁节点进行了三维建模，并模拟分析了在单调加载和低周反复加载下节点的受力性能，较为准确地分析了节点区应力分布，还考察了钢管混凝土桂中钢材、混凝土强度等级等因素在单

3、调加载和低周反复加载下对节点受力性能的影响。根据本文的研究分析结果，对以后的相关研究和试验提出建设性意见，并对实际工程提供参考。关键词：方钢管混凝土柱框架节点抗震性能非线性有限元分析StudyonSeismicBehaviorofConcrete-FilledSquareSteelTubularColumntoSteelBeamConnectionsAbstraetInrecentyears．framestructurescomposedofconcrete-filledsquaresteeltubularcolumnandsteelbeamhavebeenoneofthemajor

4、representationsinthedevelopmentofcompositeconstruction．Beam—to-columnjointhascomplexmechanicsbehaviorsandthusisakeyproblemwhichengineersconcernallthetime．Thispapersummarizesjointtypesofconcrete-filledsquaresteeltubularcolumnwithsteelbeamaccordingtohingedjoints，semi·rigidjointsandrigidjoints，and

5、investigatestheresearchofconcrete—filledtubularcolumntosteelbeamconnectionsinChinaandabroad．Basedontheachievementsintheoreticalresearch．thenonlinearFEMmodelinvolvinggeometriclargedeformation，contact—frictionofhigh-strengthboltsandmaterialsnonlinearispresented．TheVon．Misesfailurecriterionandbili

6、nearkinematicalhardeningstress·strainrelationshipshavebeenusedforsteelandtheelastic-plasticstress-strainrelationshipsusedforconcrete．TheconcreWcrackingandcontact·frictionofboltsconnectionsareusedforthediscriminatingcriteriaintermsofANSYS．The3Dmodelsofbeam—to-columnconnectionsby3Dsolidelementsar

7、efound．Andthecapacitybehavioroftwoconnectionswithinternaldiaphragmsunderthemonotonicloadingandcyclicloadingareanalyzed．TheresultsofnonlinearFEManalysescanshowthestressesdistributioninthejointbeRer．Andthen，variousfactorsoftheinflue