外包鋼-混凝土組合梁與鋼管混凝土柱節(jié)點力學性能的非線性有限元分析.pdf

1、外包鋼-混凝土組合梁是針對普通鋼-混凝土組合梁的一些缺陷加以改進而形成的新型組合梁。該組合梁具有結構受力合理，施工工序優(yōu)化，防火性能提高，承載力高、剛度大、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，但其與柱的連接節(jié)點形式的研究較少，限制了這種新型組合梁的推廣應用。針對外包鋼-混凝土組合梁結構的特點，參考鋼管混凝土柱與鋼梁、鋼筋混凝土梁連接的節(jié)點形式，本文提出了兩種外包鋼-混凝土組合梁與鋼管混凝土柱的新型節(jié)點，在試驗研究的基礎上，進一步通過有限元分析方法重點研究了

2、該新型節(jié)點的受力機理和抗震性能，并與試驗結果進行比較。本文具體做了以下幾方面工作：
　　 (1)考慮了鋼管壁與混凝土、外包鋼與混凝土之間的粘結滑移，選擇合理的材料本構關系和破壞準則，根據(jù)材料試驗數(shù)據(jù)確定有限元模型的相關材料特性，為保證有限元計算的順利進行，對試驗試件做了一些簡化，建立與試件相同尺寸的有限元計算模型。
　　 (2)利用有限元分析軟件ANSYS，對兩種鋼管混凝土節(jié)點進行了柱頂軸壓荷載和梁端單調荷載作用下的非線

3、性有限元分析，重點考察和比較了兩種節(jié)點在柱頂軸壓荷載下的承載力以及在梁端單調荷載下節(jié)點的屈服荷載和屈服位移。有限元分析結果表明，兩節(jié)點軸壓承載力相差較小，梁端荷載下的屈服荷載和屈服位移也相差不大，說明鋼管開孔對節(jié)點承載力和延性的影響均較小。
　　 (3)在兩種鋼管混凝土節(jié)點抗震性能試驗研究的基礎上，對這兩種節(jié)點形式進行了低周反復荷載作用下的非線性有限元分析，有限元分析結果和試驗結果基本吻合，并從兩種新型節(jié)點的承載力、延性及耗能性