矩形鋼管混凝土框架三維非線性有限元分析.pdf

1、矩形鋼管混凝土具有節(jié)點處理方便、建筑設計靈活、施工進度快等優(yōu)點，在國內外得到廣泛應用,并取得了良好的綜合經濟效益和社會效益。目前國內外對矩形鋼管混凝土的研究主要集中于構件的力學性能及抗震性能，關于柱和梁都采用矩形鋼管混凝土的框架結構的研究未見報道。有關資料表明，相對于鋼筋混凝土，矩形鋼管混凝土梁能顯著提高抗彎極限承載力和延性、剛度，減小梁的跨中撓度，應用于框架結構中，可有效地降低層高，增大跨度。鑒于此，本文基于一榀單跨雙兩層矩形鋼管混凝

2、土框架的抗震性能試驗，利用通用有限元軟件ABAQUS對框架進行了的三維非線性有限元分析，以深入研究矩形鋼管混凝土框架的受力特點、工作機理和破壞過程，具體進行了以下幾方面工作： （1）針對鋼管混凝土的力學特征，通過理論分析與試算，合理確定了靜力荷載和反復荷載下鋼管、混凝土的本構關系，并利用確定的本構關系對文獻［33］［34］中的矩形鋼管混凝土梁、方鋼管混凝土柱進行了理論計算，理論結果與試驗結果的對比分析表明，本文采用的本構關系是正

3、確的、可行的。 （2）基于一榀單跨雙層矩形鋼管混凝土框架的抗震性能試驗，考慮了材料和界面接觸的非線性及反復荷載下混凝土的剛度退化，利用通用有限元軟件ABAQUS建立了框架的非線性有限元分析模型，并進行了反復荷載下框架的荷載－位移全過程分析，理論計算與實驗結果總體上吻合良好。在此基礎上分析了矩形鋼管混凝土框架的工作機理，明晰了鋼管混凝土框架的破壞模式及受力過程中構件截面上應力分布等微觀機理。 （3）利用本文提出的理論模型，