芯鋼管連接的方鋼管混凝土中節(jié)點(diǎn)低周反復(fù)荷載有限元分析.pdf

1、本文設(shè)計了兩個方鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁框架中節(jié)點(diǎn)模型試件，該種節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)區(qū)中斷了柱的外鋼管，設(shè)置芯鋼管保持節(jié)點(diǎn)上下柱的連續(xù)性，鋼筋混凝土梁中的鋼筋在節(jié)點(diǎn)通過，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土同時澆筑，成為整體。本文在前期靜力荷載作用下圓鋼管柱節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，開展該種型式的方鋼管柱節(jié)點(diǎn)在水平地震作用下受力性能的研究。 本文選取框架結(jié)構(gòu)中的中節(jié)點(diǎn)，以試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑榛A(chǔ)，利用ANSYS大型有限元分析軟件建立有限元節(jié)點(diǎn)模型，選取該模型

2、單元的形式、設(shè)置實(shí)常數(shù)、定義材料屬性，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)模型的性能確定有限元分析的各個參數(shù)。創(chuàng)建整體建模實(shí)體、確定了網(wǎng)格劃分、設(shè)定了求解的約束條件。 本文首次將這種節(jié)點(diǎn)用于承受水平地震作用的方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用有限元軟件ANSYS，對低周反復(fù)荷載作用下的節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行破壞全過程分析，分析表明，節(jié)點(diǎn)模型的破壞發(fā)生在與節(jié)點(diǎn)臨近的梁端，形成梁鉸破壞機(jī)構(gòu)。證明帶有芯鋼管的梁通柱斷式節(jié)點(diǎn)在地震荷載作用下的可行性，且該種節(jié)點(diǎn)用于方鋼管柱節(jié)點(diǎn)與圓鋼

3、管柱節(jié)點(diǎn)有基本相同的優(yōu)勢。 分析結(jié)果顯示，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)芯鋼管及環(huán)箍對節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的補(bǔ)充，使得節(jié)點(diǎn)還具有較高的強(qiáng)度儲備，該節(jié)點(diǎn)具有較好的強(qiáng)度和延性。由滯回性能分析可知，該類節(jié)點(diǎn)的滯回曲線呈紡錘形，具有較好的耗能性能。 本文將有限元分析結(jié)果與模型的擬靜力試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，得出ANSYS分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本相符，證明本文建立的有限元節(jié)點(diǎn)模型基本能夠反映出節(jié)點(diǎn)的真實(shí)受力情況。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)值分析，探討影響節(jié)點(diǎn)性能的相關(guān)因素，