鋼--混凝土組合桁架耳板式節(jié)點試驗研究與理論分析.pdf

1、鋼-混凝土組合桁架結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土弦桿和鋼腹桿組成的一種新型結(jié)構(gòu)。本文研究的鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點是桁架結(jié)構(gòu)上弦桿與腹桿的交匯、聯(lián)接的集結(jié)區(qū),也是結(jié)構(gòu)傳力的核心點,其受力性能對桁架結(jié)構(gòu)工作性能具有重要的影響。為了研究耳板式節(jié)點在水平推力作用下的工作性能,本文通過靜力加載試驗和有限元軟件進行分析,研究內(nèi)容及成果如下:
　　 1)完成了兩個1:3比例的耳板式節(jié)點模型的試驗工作。根據(jù)試驗得到應(yīng)變值和位移大小,同時考慮試驗過程中

2、混凝土裂縫開展以及鋼腿屈服等破壞特征,分析組合節(jié)點的工作性能。試驗表明,耳板式節(jié)點試件的承載能力良好,兩次試驗中的鋼腿均發(fā)生屈曲破壞,因此鋼腿的強度和截面特征是決定耳板式節(jié)點承載力的關(guān)鍵因素;
　　 2)采用大型通用有限元軟件ABAQUS對鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點進行數(shù)值模擬分析,并把經(jīng)計算所得的應(yīng)力云圖、荷載-應(yīng)變曲線以及荷載-位移曲線與試驗所得數(shù)據(jù)進行對比,驗證有限元分析方法和節(jié)點模型簡化設(shè)計的正確性。計算結(jié)果表明,該模

3、型計算可靠,能反映鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點的實際工作狀態(tài)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),耳板式節(jié)點的主要失效模式是由于混凝土弦桿的開裂和受壓鋼腿屈曲,因此改變弦桿的強度、鋼腿的強度和截面特征對節(jié)點的極限承載力有重要影響;同時對PBL連接件的受力性能也進行了分析;
　　 3)利用先前建立的有限元模型,對不同混凝土強度等級、鋼腿厚度、縱筋及箍筋配筋率以及剪力連接件的大小及強度的組合桁架節(jié)點進行參數(shù)分析,得出不同設(shè)計參數(shù)對組合節(jié)點荷載-應(yīng)變曲線、荷