不同形式鋼管混凝土節(jié)點非線性有限元對比分析.pdf

1、鋼管混凝土節(jié)點是各種構件的力流交匯之處,受力模式與受力特點比較復雜,節(jié)點失效的后果也十分嚴重,所以研究鋼管混凝土梁柱節(jié)點的受力特性十分必要。目前國內外研究的鋼管混凝土節(jié)點大多都滿足抗震設計規(guī)范的“強柱弱梁”、“強節(jié)點弱構件”的要求,所謂的節(jié)點破壞,其實是梁的破壞。梁破壞后,試驗或分析即停止,節(jié)點區(qū)域還有很大的承載能力沒有發(fā)揮出來。要對節(jié)點進行全過程分析,必須讓節(jié)點先于構件破壞,而這方面的研究國內外很少。鑒于此,本文在方鋼管混凝土柱-鋼梁

2、外加強環(huán)節(jié)點抗震性能試驗的基礎上,利用有限元軟件ABAQUS對節(jié)點進行了三維非線性模擬分析。
　　首先,針對鋼管混凝土結構的力學特性,確定了適用于鋼管混凝土結構的鋼材和核心混凝土兩種材料的本構關系以及材料之間的接觸模型,通過對四個試驗26個鋼管混凝土構件的算例分析,驗證了本構關系及接觸模型對鋼管混凝土結構的正確性和適用性。
　　然后在模型試驗的基礎上,建立了節(jié)點的非線性有限元分析模型,并進行了荷載-位移全過程分析。計算結果與

3、試驗結果吻合良好。
　　通過模型試驗的分析,設計并建立了削弱柱的鋼管混凝土節(jié)點模型MX1和符合規(guī)范要求的鋼管混凝土節(jié)點模型MX2。經過對比,削弱節(jié)點形式的延性較好,剛度退化較慢,具有較好的抗震性能,但是其抗彎承載力,抗剪承載力均不如普通節(jié)點形式,不宜推廣使用。最后以軸壓比、鋼材強度、混凝土強度、截面含鋼率、梁柱線剛度比等為控制參數(shù),建立了41個有限元模型來研究各參數(shù)對不同形式節(jié)點的P??曲線的影響效應,通過對比分析,進一步明確了各