一、新型钢管混凝土柱钢梁刚性节点性能研究(论文文献综述)
张寒松[1](2021)在《组合螺栓角钢连接方钢管-H型钢梁节点受弯性能研究》文中研究说明随着闭口截面钢管柱在建筑结构中的广泛应用,其与钢梁之间的连接方式一直是结构工程领域的研究热点。此外,钢结构框架半刚性节点也逐渐成为工程界研究的宠儿,其不仅满足结构的正常使用要求,还能在地震时做到节点耗能而不产生脆性破坏。为了结合闭口截面钢构件与半刚性节点的优势,本文提出了组合螺栓角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点,具体指方钢管柱与角钢之间通过穿芯螺栓连接,角钢与H型钢梁之间通过高强螺栓连接的节点。本文提出了3种组合螺栓角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点,分别为顶底无加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点、顶底加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点和顶底加劲角钢腹板双拼角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点。通过有限元数值分析的研究方法对组合螺栓角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点进行了研究。模型采用实体单元,考虑几何非线性、接触非线性和大几何变形。本文采用间接验证的方式对类似节点进行了模拟分析,通过对比有限元与试验结果中的应力应变发展历程、破坏模式、部件变形和转角-弯矩曲线对模型进行了验证。对组合螺栓角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点的静力抗弯性能进行了参数分析,具体包括是否设置角钢加劲板、加劲板的位置、加劲板的形状、加劲板的数量、加劲角钢的材性、加劲板的厚度和是否设置腹板双拼角钢等参数。以有限元模型分析结果为基础,对顶底无加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点、顶底加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点和顶底加劲角钢腹板双拼角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点进行了受力分析,结合Eurocode 3和P398中建议的屈服线理论及其模式对无加劲角钢和加劲角钢的抗拉承载力进行了计算,同时结合有限元分析结果确定了顶底无加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点和顶底加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点的旋转轴位置,进而提出了相应的计算简图。对比理论计算结果与有限元分析结果可以发现,理论计算值与有限元结果吻合良好。
周杭飞[2](2021)在《波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点的抗震性能研究》文中指出钢管混凝土结构因其优异的性能在建筑工业化进程中起到了关键作用,而节点又是结构中最重要的一环。隔板贯通式节点是矩形钢管混凝土柱与钢梁节点的四种主要连接形式之一。由于隔板贯通式节点具有承载力高、耗能能力强和施工方便等优点,在国内外得到了广泛应用。波纹钢板具有较强的抗剪性能和抗侧刚度,本课题组已将其应用于组合梁、组合柱等构件之中。结合隔板贯通式节点和波纹钢板的特点,提出一种新型波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点(SGA节点),并利用有限元软件ABAQUS探究其抗震性能和承载能力。本课题组已完成波纹钢板节点系列中两类节点的试验研究。在试验基础上,建立两类节点的有限元模型,并进行低周往复荷载作用下的数值分析。将分析所得结果与试验所得结果对比,以验证建模方法的有效性。建立波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点(SGA节点)的有限元模型,与钢梁翼缘不设加强钢板的节点(SGB节点)和传统隔板贯通式节点(SGC节点)进行对比。分析各节点的受力特性和滞回性能。结果表明SGA节点具有更好的抗震性能,并且翼缘加强钢板的设置实现塑性铰的外移。对SGA节点进行参数分析,以轴压比、钢梁钢材强度、加强钢板厚度、加强钢板长度、隔板厚度、隔板外伸长度、钢梁翼缘宽度等为主要参数建立一系列有限元模型,探究各参数对节点应力应变情况以及各项抗震性能指标的影响。在理论分析基础上,提出SGA节点核心区直剪模型。利用有限元试件的抗剪机理,建立节点核心区抗剪承载力计算模型。基于叠加理论提出了SGA节点核心区抗剪承载力表达式,所得计算结果与有限元模拟结果吻合较好,为工程应用提供了一定依据。
王一焕[3](2020)在《锚固单向螺栓力学性能及其在抗弯框架中的应用研究》文中研究说明钢管混凝土柱因其结构性能高、造价低、施工速度快等优点,在建筑结构中得到了广泛的应用。其中,钢管混凝土柱与钢梁连接节点大多采用传统焊接工艺连接,该安装过程复杂、耗时长以及成本高。而且,焊接梁柱节点现场施工质量难以保障,在地震灾害中容易出现严重的损伤和脆性断裂。钢管混凝土柱与钢梁螺栓连接可以解决以上问题,然而存在两个限制因素阻碍该类节点的推广应用,首先是钢管柱和型钢梁进行螺栓连接受到钢管封闭截面限制,其次是方钢管壁的过早屈服和过大面外变形常常成为节点破坏的主要因素。采用带有锚固装置的单向螺栓(简称锚固单向螺栓,下同)可以解决封闭方钢管和钢梁的连接问题,并能减少甚至避免方钢管壁的过早屈服和过大面外变形,但目前有关锚固单向螺栓以及采用锚固单向螺栓的方钢管混凝土柱节点的性能研究不够全面。从锚固单向螺栓、锚固单向螺栓连接节点和组合框架三个层面自下而上开展研究工作,通过建立三个层面的联系,采用试验研究、数值模拟和理论分析,系统地研究锚固单向螺栓在抗弯框架中的应用。本文主要开展了以下研究工作:(1)进行了29个锚固单向螺栓拉拔试件的单调加载试验,试验参数有方钢管宽厚比、锚固长度、锚固方式、边距、群锚效应、方钢管壁约束、螺栓等级和直径。分析了其破坏模式、锚固性能、非线性力-位移曲线和荷载传递机制。研究不同试验参数对锚固单向螺栓抗拉性能的影响,提出锚固单向螺栓拉断和拔出两种破坏模式下的轴向拉伸折线力学模型和设计及构造措施建议。(2)开展了8个改进型单向螺栓方钢管混凝土柱端板连接节点的低周往复加载试验,通过试验观察和结果分析,研究该类节点的破坏模式、刚度、承载力、延性和转动能力、刚度和强度退化规律、能量耗散能力以及螺栓锚固构造的可靠性。同时,分析了节点区钢管壁厚度、端板厚度、局部加强连接方式、锚固方式、钢梁截面以及加劲肋等试验参数对该类节点力学性能的影响。(3)建立ABAQUS锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点的有限元分析模型,并与试验结果进行校核,数值模拟有效地分析了此类节点的工作机理和受力特性,提取节点的主要组件并进行精细化分析,对不同荷载参数、几何参数和材料参数的有限元模型进行了参数研究,构建完善的分析模型。(4)基于组件法推导了锚固单向螺栓方钢管混凝土柱端板连接节点的相关组件计算公式,提出此类连接节点初始转动刚度的力学模型和计算公式。基于锚固单向螺栓方钢管混凝土柱端板连接节点的破坏模式,分别提出了针对单向螺栓、端板、方钢管混凝土柱达到极限承载力时节点弯矩的计算公式,节点抗弯承载力取三者的最小值。考虑实际工程中的应用,建立了计算简便和有较好可靠性的三折线和双折线简化设计模型。(5)采用OpenSees对三种不同类型锚固单向螺栓连接钢管混凝土柱平面组合框架模型进行了动力时程分析,分析节点转动刚度对组合框架动力性能的影响。针对不同类型组合框架,比较不同的判别方法,给出判别节点半刚性区间的合理建议。提出锚固单向螺栓钢管混凝土柱节点的设计方法、构造要求以及施工方法建议,为该类节点在工程实践中的应用提供指导和参考。
刘明桢[4](2020)在《可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能研究》文中进行了进一步梳理为了进一步对性能优异的钢管混凝土双柱墩的抗震性能进行深入研究,本文完成了七个可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的低周往复试验,在探讨了拟地震加载制度的设计方法后,基于有限元软件ABAQUS和OpenSEES,对可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的数值模拟进行了探究,提出了较为合理的有限元模型设计方法。具体来说,本文完成的主要工作如下:(1)基于弹塑性时程分析和雨流计数法探讨了模拟地震的加载制度的设计方法,并基于验证模型得到了模拟地震的加载制度。设计的主要流程是通过matlab工具设计出人工地震波,进而在验证模型的基础上,得到人工地震波和实际地震波作用下模型的位移时程曲线,最后在简化雨流计数法的筛选下得到合理的拟地震加载制度。(2)提出了两类新型可恢复功能型钢管混凝土双柱墩,并通过拟静力试验研究了不同的梁柱节点连接方式、不同的加载制度,耗能构件是否更换以及更换的构件规格对试件抗震性能的影响规律。研究表明:在合理试验条件下,试件表现为耗能构件破坏模式,全螺栓端板梁柱节点型试件(DC-B类试件)比预应力钢绞线端板螺栓梁柱节点型试件(DC-P类试件)的梁柱节点刚性更强,试件整体承载力和耗能能力也更强,而自复位能力更弱。(3)揭示了恢复功能型钢管混凝土双柱墩残余变形与结构损伤间的关系,在柱墩发生转动之前,梁柱节点的转动能力对于控制试件的残余变形几乎没有影响,在墩柱转动之后,耗能构件较弱且梁柱节点转动较强的试件对于残余变形和结构损伤的控制均更好,并在前人研究的基础上提出了两类试件判断正常使用极限状态和可修复极限状态的现象依据,同时提出可恢复功能型试件的可修复极限状态残余变形角的理论限值应大于1°。(4)研究了基于ABAQUS和OpenSEES两款有限元软件下DC-B类试件和DC-P类试件的模拟方法,同时基于验证模型进行了两类试件参数分析。研究结果表明,对于DC-B类试件而言,增大翼缘厚度会改变腹板剪切裂缝的起始位置,增大腹板厚度有利于提升试件的整体性能;对于DC-P类试件而言,改变与钢梁接触一侧角钢的螺栓孔位置,将影响角钢的断裂位置。该论文有图93幅,表21个,参考文献112篇。
仲力平[5](2020)在《全装配式中空夹层钢管混凝土半刚性组合框架非线性时程分析及地震易损性分析》文中研究表明中空夹层钢管混凝土是一种采用空心钢管替代实心钢管混凝土中部核心混凝土而成的新型组合构件;相较于传统钢管混凝土,该构件具有自重更轻、抗弯刚度更大、耐火性能更好的特点。但由于中空夹层钢管混凝土柱为闭合截面,采用常规方法进行钢梁与柱的连接难度较大,且无法确保刚接情况下荷载的有效传递;高强单边螺栓则提供了一种解决思路,通过采用单边螺栓单向拧紧的方式,可以实现闭口截面的梁柱连接,有效解决了传统螺栓无法用于闭口截面连接的难题;同时也确保了节点荷载的有效传递和较好的耗能能力,便于安装和节约时间的特点也满足装配式结构的发展需求。因此,本文提出了改进后的中空夹层半刚性节点弯矩-转角模型,在对该模型进行不同层面的准确性和适用性验证后,将其应用于全装配式中空夹层钢管混凝土半刚性框架的抗震和抗倒塌性能进行研究,获悉该体系在实际工程中的可行性和可靠性,主要研究工作如下:(1)基于欧洲规范EC3,提出考虑柱壁受压刚度和腹板抗剪刚度影响的中空夹层钢管混凝土半刚性节点弯矩-转角模型。(2)采用OpenSees有限元软件分别对4个方中空夹层钢管混凝土半刚性组合节点和2个钢管混凝土装配式楼板半刚性节点建立模型,以荷载(P)-位移(Δ)和弯矩转角关系曲线作为主要验证指标,证明弯矩-转角模型在节点静力分析中的准确性;验证结果同时表明该公式经过相应调整后,对钢管混凝土半刚性节点同样具备良好的适用性。(3)采用OpenSees有限元软件对1榀方钢管混凝土半刚性框架建立模型,以非线性时程曲线作为验证内容,对不同加速度峰值作用下的框架节点处位移、速度和加速度时程曲线进行模拟并与试验结果对比,结果证明计算公式在半刚性框架动力分析中同样具有良好的准确性和适用性。(4)参考原型结构建立十层三跨全装配式中空夹层半刚性框架和现浇刚性框架,考察两类框架在8度区不同设防水准下的层间位移角和残余位移角,获悉两类框架的抗震性能;结果表明,半刚性框架在不同设防水准下的层间位移角均处于合理安全的范围,整体刚度变化和延性较刚性框架有一定程度的改善。(5)对十层三跨全装配式中空夹层半刚性框架进行基于位移和地震动强度函数的倒塌与非倒塌易损性分析。获悉该框架在各地震水平作用下的破坏状态均处于合理可控范围,具有充足的抗倒塌富余,表现出良好的抗震和抗倒塌能力,具备在实际工程中运用的可行性和可靠性。
滕飞[6](2020)在《圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点静力性能试验研究》文中研究指明圆中空钢管混凝土叠合柱是一种新型组合结构,这种结构有承载力高,耐火性能好,施工简单等优势。本文所研究的圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点,采用套筒、外环板、加劲肋来连接混凝土叠合柱和H型钢梁。这种节点比较突出的优势有施工简便,传力路径明确等。随着钢管混凝土叠合柱的广泛应用,深入了解这种结构节点的力学性能具有实际价值,本文对此节点的特性做了以下研究:(1)进行了4个圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点单调荷载作用下的试验研究,介绍了力学试验装置,量测内容和加载方案。设置套筒厚度、钢梁高度、轴压比三个变量参数,分析典型试验现象,通过对比试件的荷载-位移曲线,分析改变各个变量对构件极限荷载造成的影响;通过对比弯矩-转角曲线,分析各个变量对核心区延性造成的影响;得出钢梁高度对钢梁的极限荷载和极限弯矩影响最为明显的结论。然后对上下翼缘、柱、外环板应变荷载关系曲线进行了对比分析,套筒厚度增加对该节点刚度提高效果较明显,最后绘制出节点核心区剪力-剪切变形曲线,曲线显示,该节点核心区没有发生剪切破坏。(2)采用具有非线性处理优势有限元软件ABAQUS建成外环板式圆钢管混凝土柱-钢梁节点的分析模型,应用精确本构,各部件应用贴合实际单元类型,定义接触和相互作用并施加单调荷载,最终进行了网格划分并验证模型求解的合理性。通过与构件试验结果的对比分析,表明该有限元构件具有良好的精度和可靠性。(3)利用ABAQUS对试件施行受力全过程分析,提取出荷载-位移曲线与试验比对,并对比试验变形图,验证了模型合理性和可靠度。通过ABAQUS对曲线的全过程分析,深化本节点各部位承载能力和破坏形态的认知,了解各部分协同工作特性,为本组合结构节点设计提供建议和指导。(4)在已建立的有限元模型基础之上,根据以上分析得出的结果,有目的的依次设置内钢管厚度、加劲肋强度,腹板强度等变量,对节点的力学性能作进一步分析,最后结合试验和工程实际,得出节点实用计算表达式,该式的计算结果与实验结果吻合良好,并结合前人研究成果进行节点刚度分析,得出该节点为半刚性节点的结论。
吴所谓[7](2020)在《方钢管混凝土法兰外环板式梁柱节点抗震性能研究》文中研究指明钢管混凝土梁柱节点因其集承载力高、耐火性能好、延性性能好、经济高效、抗震性能显着等诸多优点于一身,得以在建设领域被广泛地应用,传统的钢管混凝土梁柱节点以内隔板、外隔板、隔板贯通以及柱贯通的外环板式节点为主,这些节点在装配时或多或少都不可避免地需要一定程度内的焊接,基于近些年逐渐被推广的装配式建筑结构思想,本文对一种几乎可以实现全螺栓连接装配的法兰外环板式梁柱节点中的钢管柱浇筑混凝土,从而来探究在该节点形式下的钢管混凝土梁柱节点的抗震性能,对其进行低周往复荷载试验,同时采用数值模拟与理论分析计算相结合的方法对节点进行了系统化的研究,主要的研究内容及成果如下:1.对一个方钢管混凝土法兰外环板式梁柱节点的标准试件进行柱端的低周反复加载试验,试验结果表明,该标准试件节点滞回曲线饱满,承载力高,耗能能力强,具有良好的抗震性能。2.使用ABAQUS有限元软件首先对试验的标准节点进行了建模分析,模拟节点在试验状态条件下的荷载、边界、接触等状态,分析结果表明,有限元数值结果与试验结果基本保持一致,误差控制在一定范围内,证明了有限元模型的可行性。然后在标准节点的基础之上,对方钢管混凝土法兰外环板式梁柱节点进行了抗震性能分析,在标准节点的基础上,共建立4个节点试件有限元模型,通过局部增加节点域的柱座壁厚和整体增加钢管柱的壁厚,来考察壁厚和宽厚比对节点抗震性能的影响。计算结果表明,局部增加壁厚和整体增加壁厚都提高了节点的承载力,增强了节点的延性,表现出更优异的抗震性能。3.接着对可能会影响节点力学性能的因素进行了参数分析,共建立了11个有限元模型,分别考察了轴压比、钢材的强度以及去掉核心混凝土后的增加壁厚等因素对节点抗震性能的影响,结果表明,钢材的强度等级和去掉混凝土后对节点的承载力和抗震性能影响较大,轴压比在一定范围内能够提高节点的承载力和抗震性能,但超过某一限值后对节点的影响不再显着。
牛行行[8](2020)在《外弧板加强式圆形钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合连接节点抗震性能研究》文中研究说明钢管混凝土结构具有承载力高、施工方便等优点,广泛应用到高层、超高层及大跨桥梁结构中,但梁柱节点的研究仍落后于钢管混凝土结构本身,研究发现梁柱节点具有施工难度较大、节点构造复杂及节点外形冗重等问题。基于这些问题,本文提出一种新型外弧板加强式圆形钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合连接节点,按缩尺比例1:2制作了1个普通全螺栓连接节点试件和2个外弧板加强式栓焊混合连接节点试件,对其进行低周循环的拟静力加载试验,得到三个节点试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线及应变位移分布情况,对比分析节点试件的延性和耗能能力以及强度和刚度退化情况,研究了梁柱线刚度比变化对本文研究的新型节点受力性能的影响。试验结果表明:本文研究的新型节点有两种破坏模式,分别为梁端产生塑性铰破坏和柱端局部屈曲破坏,节点核心区基本完好,符合“强节点,弱构件”的设计要求。与普通全螺栓连接节点相比,外弧板加强式栓焊混合连接节点具有更高的承载力和耗能能力。梁柱线刚度比增大,该新型节点的极限承载力得到极大提高,但节点的破坏模式可能改变,由钢梁发生塑性铰破坏变为柱子局部屈曲破坏,节点在设计时应合理控制梁柱线刚度比;节点连接处设置竖向加劲肋和和水平加腋板使钢梁塑性铰外移,有效避免了节点在梁柱连接处出现应力集中现象。采用ABAQUS有限元软件对新型节点进行有限元建模,数值模拟得到的节点破坏形态及滞回曲线、骨架曲线与试验结果吻合良好,验证有限元模拟方法的准确性。在数值模型的基础上对新型节点J-3进行变参分析,研究结果表明:除了轴压比n=0.5,滞回环面积较小外,其他节点试件的滞回曲线均比较饱满,节点试件具有较好的耗能能力。随着轴压比的增大,节点的极限承载力变小,当轴压比大于0.5,节点破坏形态由钢梁产生塑性铰破坏变为柱子局部屈曲破坏;在一定范围内,节点试件的极限承载力随着梁柱线刚度比和钢梁强度的增大而增大;混凝土强度的改变对该新型节点抗震性能影响不大。
何闯[9](2020)在《外端板加强式方钢管混凝土柱-钢梁焊接节点抗震性能试验研究》文中认为梁柱节点是框架体系中的核心区域,承担着结构受力时传递剪力、弯矩的作用,但是目前节点类型不够丰富,满足不了实际工程的需要;同时,为解决传统穿芯螺栓-加劲端板连接节点在地震荷载作用下易出现螺栓松弛甚至断裂发生脆性破坏的缺陷,本文提出了一种全焊接节点形式,即外端板加强式方钢管混凝土柱-钢梁焊接节点,该节点不仅具有较好的抗震性能,而且整个构造没有设置螺栓,构造简单美观。本文采用试验和数值模拟相结合的方法探究新型节点的抗震性能。本文主要研究内容如下:(1)本文共设计了2种节点3个试件,1个为传统的穿芯螺栓-加劲端板梁柱节点,作为新型节点的对比试件,另外2个为外端板加强式方钢管混凝土柱-钢梁焊接节点:1个为梁未加强式焊接节点,另外一个1个为梁加强式焊接节点,以对比该新型节点在不同梁柱线刚度比时的抗震性能。(2)对3个试件进行低周往复荷载试验,分析了节点的破坏过程和破坏特征,结果表明:各试件滞回曲线均较为饱满且呈明显的梭型,表现出较好的延性、耗能能力。对于焊接节点,当节点梁柱线刚度比为0.28时,其破坏形态与穿芯螺栓-加劲端板节点一致,为典型的塑性铰破坏模式,满足抗震设计要求,但是传统穿芯螺栓-加劲端板节点的塑性铰区域变形较为严重且高强螺栓出现了松弛现象,而焊接节点有效的解决了这一问题;当节点梁柱线刚度为0.41时,节点极限承载力显着增加,但降低了节点的延性且节点核心区焊缝发生了开裂,不满足抗震设计要求,因此需控制新型节点的梁柱线刚度比,且需确保焊缝尺寸、强度及焊接工艺满足相关要求,使钢梁发生塑性铰破坏先于节点核心区焊缝开裂。(3)本文基于试验数据,采用试验拟合法建立了适用于新型节点带有刚度退化的三折线恢复力模型,其中滞回曲线刚度退化规律均符合对数函数关系,分析结果表明本文建立的恢复力模型较为可靠,为研究新型节点抗震性能奠定基础。(4)利用有限元软件ABAQUS对新型节点及传统穿芯螺栓-加劲端板节点进行数值模拟分析,验证了有限元模拟比较贴切实际。在此基础之上,改变节点的主要参数以研究其影响规律,主要参数有混凝土强度、轴压比、钢梁腹板厚度、外端板厚度和加劲肋。数值模拟结果表明:混凝土强度对节点的抗震性能几乎没有影响;由于P-?效应,增大轴压比大大降低了节点的承载力与延性;增大钢梁腹板的厚度,节点的承载力显着提高;外端板的厚度在一定范围内变化对节点抗震性能影响不明显;加劲肋的存在,使钢梁塑性铰区域向变截面处偏移,钢梁从脆性破坏转变为延性破坏,极大的提高了结构的安全性。
李彬洋[10](2019)在《钢管混凝土异形柱-H型钢梁框架节点的抗震性能与设计方法》文中进行了进一步梳理相对于传统钢管混凝土柱,钢管混凝土异形柱结构可避免室内柱楞外凸,提高室内空间利用率,使得室内更为美观,且适用于装配式生产,其应用日益广泛。梁柱节点作为结构荷载传递的关键构件,其抗震性能对结构安全至关重要;但目前对钢管混凝土异形柱节点的研究较少,缺乏系统的设计方法,限制了钢管混凝土异形柱结构的推广。本文对钢管混凝土异形柱-H型钢梁框架节点的抗震性能和设计方法进行了研究,包括以下六部分内容:(1)进行了十个T形钢管混凝土柱-H型钢梁框架边节点拟静力试验,包括五个U形板节点与五个竖向加劲肋节点。试验参数包括柱钢管内加劲形式、梁柱连接形式及柱轴压比。基于试验结果,分析了节点破坏模式、承载力、延性、耗能能力以及节点刚度。两种节点的荷载-位移滞回曲线饱满,承载力较高,抗震性能良好。(2)建立了T形钢管混凝土柱-H型钢梁框架边节点的精细化有限元模型,模型中考虑了材料非线性、几何非线性、几何缺陷、钢管与混凝土间接触作用等因素。模型计算结果与试验结果吻合良好,验证了模型的可靠性。采用有限元模型对U形板与竖向加劲肋两种连接节点承载力进行了参数分析,分析结果表明柱轴压比为次要影响参数,连接件尺寸及柱钢管宽厚比为主要影响参数。(3)基于U形板与竖向加劲肋两种连接节点的有限元参数分析结果,建立其力学模型,提出了节点连接承载力计算公式,公式计算结果与试验及有限元模拟结果吻合良好;对计算公式进一步进行简化,提出了适用于工程应用的承载力设计公式。(4)进行了九个十字形钢管混凝土柱-H型钢梁框架中节点拟静力试验,包括五个多腔式柱-竖向加劲肋节点、两个对拉钢筋式柱-竖向加劲肋节点及两个多腔式柱-外环板节点;试验参数包括柱钢管内加劲形式、节点形式、柱内混凝土强度与柱轴压比。基于试验结果,分析了各试件破坏模式、承载力、延性、耗能能力与节点刚度。试验结果表明强节点系列节点的荷载-位移滞回曲线饱满,承载力较高,抗震性能良好。(5)建立十字形钢管混凝土柱-H型钢梁框架中节点的精细化有限元模型,模型考虑了材料非线性、几何非线性、几何缺陷、钢管与混凝土接触作用等因素。模型计算结果与试验结果吻合良好,验证了模型可靠性。采用有限元模型对十字形多腔式钢管混凝土柱节点核心区抗剪承载力进行了参数分析,分析结果表明柱轴压比为次要影响参数,节点高宽比、混凝土强度与柱钢管厚度为主要影响参数。(6)基于节点核心区抗剪承载力的有限元参数分析结果,建立了节点核心区受剪简化力学模型,提出了承载力计算公式,公式计算结果与试验及有限元模型计算结果吻合良好。对计算公式进一步进行简化,提出了适用于工程应用的承载力设计公式。
二、新型钢管混凝土柱钢梁刚性节点性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型钢管混凝土柱钢梁刚性节点性能研究(论文提纲范文)
(1)组合螺栓角钢连接方钢管-H型钢梁节点受弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 单边螺栓的研究现状 |
1.2.2 半刚性连接梁柱节点的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容与方法 |
第二章 有限元模型及试验验证 |
2.1 有限元模型 |
2.1.1 节点几何尺寸及部件模型 |
2.1.2 材料本构 |
2.1.3 单元类型及网格尺寸 |
2.1.4 相互作用 |
2.1.5 边界条件及荷载类型 |
2.1.6 分析步设置 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件参数 |
2.2.2 材性 |
2.2.3 加载装置及制度 |
2.3 有限元模型分析结果对比 |
2.3.1 破坏模式 |
2.3.2 节点变形 |
2.3.3 转角弯矩曲线 |
2.4 本章小结 |
第三章 顶底加劲角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点受弯性能 |
3.1 试件设计 |
3.1.1 角钢加劲位置参数 |
3.1.2 角钢加劲板形状参数 |
3.1.3 角钢加劲板数量参数 |
3.1.4 加劲角钢材性参数 |
3.1.5 角钢加劲板厚度参数 |
3.1.6 双拼腹板角钢参数 |
3.2 角钢加劲位置对节点受弯性能的影响 |
3.2.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.2.2 节点变形 |
3.2.3 转角-弯矩曲线 |
3.3 角钢加劲板形状对节点受弯性能的影响 |
3.3.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.3.2 节点变形 |
3.3.3 转角-弯矩曲线 |
3.4 角钢加劲板数量对节点受弯性能的影响 |
3.4.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.4.2 节点变形 |
3.4.3 转角-弯矩曲线 |
3.5 加劲角钢材性对节点受弯性能的影响 |
3.5.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.5.2 节点变形 |
3.5.3 转角-弯矩曲线 |
3.6 角钢加劲板厚度对节点受弯性能的影响 |
3.6.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.6.2 节点变形 |
3.6.3 转角-弯矩曲线 |
3.7 双拼腹板角钢对节点受弯性能的影响 |
3.7.1 应力应变发展规律及破坏模式 |
3.7.2 节点变形 |
3.7.3 转角-弯矩曲线 |
3.8 本章小结 |
第四章 组合螺栓角钢连接方钢管柱-H型钢梁节点静力荷载下承载力计算 |
4.1 顶底角钢无加劲节点 |
4.1.1 未加劲角钢抗拉承载力 |
4.1.2 顶底角钢无加劲节点承载力 |
4.1.3 承载力对比 |
4.2 顶底角钢加劲节点 |
4.2.1 加劲角钢抗拉承载力 |
4.2.2 顶底角钢加劲节点承载力 |
4.2.3 承载力对比 |
4.3 顶底角钢加劲双拼腹板角钢节点 |
4.3.1 腹板双拼角钢抗拉承载力 |
4.3.2 顶底角钢加劲双拼腹板角钢节点承载力 |
4.3.3 承载力对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点的抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 钢管混凝土柱-钢梁节点的概述 |
1.2.1 节点的设计原则 |
1.2.2 钢管混凝土柱-钢梁节点的分类 |
1.3 节点研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 波纹钢板在组合柱中的应用 |
1.5 节点构造形式与安装方法 |
1.5.1 节点构造形式 |
1.5.2 节点安装方法 |
1.6 研究内容和目标 |
第二章 波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点有限元验证 |
2.1 试验设计 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 材料性能 |
2.1.3 试验加载方案 |
2.2 钢材与混凝土本构模型 |
2.2.1 钢材本构模型 |
2.2.2 混凝土本构模型 |
2.3 有限元模型建立 |
2.3.1 单元选择和网格划分 |
2.3.2 相互作用和边界条件 |
2.3.3 加载制度 |
2.4 有限元模型结果与试验结果对比 |
2.4.1 节点破坏形态对比 |
2.4.2 滞回曲线与骨架曲线对比 |
2.4.3 节点延性对比 |
2.4.4 节点刚度退化对比 |
2.4.5 节点耗能能力对比 |
2.5 本章小结 |
第三章 波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点抗震性能分析 |
3.1 节点设计 |
3.1.1 有限元模型设计 |
3.1.2 有限元模型建立 |
3.2 有限元结果分析 |
3.2.1 节点模型应力分析 |
3.2.2 节点模型传力路径分析 |
3.2.3 节点模型滞回曲线和骨架曲线对比 |
3.2.4 节点模型延性对比 |
3.2.5 节点模型刚度退化对比 |
3.2.6 节点模型耗能能力对比 |
3.3 本章小结 |
第四章 波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点参数分析 |
4.1 轴压比的影响 |
4.2 钢梁钢材强度的影响 |
4.3 加强钢板参数的影响 |
4.3.1 加强钢板厚度的影响 |
4.3.2 加强钢板长度的影响 |
4.4 隔板参数的影响 |
4.4.1 隔板厚度的影响 |
4.4.2 隔板外伸长度的影响 |
4.5 钢梁翼缘宽度的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点承载力分析 |
5.1 节点直剪试件与中节点受力情况对比 |
5.2 直剪模型验证 |
5.2.1 单元类型、本构模型和网格划分 |
5.2.2 相互作用、边界条件和加载方式 |
5.2.3 有限元模拟结果与试验结果对比 |
5.3 SGA节点直剪模型 |
5.3.1 直剪模型的建立 |
5.3.2 主要参数对节点核心区抗剪承载力的影响 |
5.4 节点核心区抗剪机理分析 |
5.4.1 核心区受力与变形分析 |
5.4.2 核心区混凝土 |
5.4.3 核心区腹板 |
5.4.4 上下隔板-核心区翼缘框架机构 |
5.5 节点核心区抗剪承载力计算方法 |
5.5.1 核心区混凝土抗剪承载力 |
5.5.2 核心区腹板抗剪承载力 |
5.5.3 核心区抗剪承载力计算方法 |
5.5.4 计算方法验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的成果 |
(3)锚固单向螺栓力学性能及其在抗弯框架中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 单向螺栓连接介绍 |
1.2.1 Hollo-Bolt |
1.2.2 Flowdrill |
1.2.3 The Ajax Oneside |
1.2.4 The Molabolt |
1.2.5 BOM和 HSSB |
1.2.6 改进单向螺栓 |
1.3 单向螺栓力学性能研究现状 |
1.4 方钢管柱型钢梁梁柱连接节点研究现状 |
1.4.1 方钢管柱型钢梁梁柱连接节点类型 |
1.4.2 连接分类方法 |
1.4.3 组件法的研究现状 |
1.5 单向螺栓连接节点研究现状 |
1.5.1 空心方钢管柱与型钢梁单向螺栓连接节点研究现状 |
1.5.2 方钢管混凝土柱与型钢梁单向螺栓连接节点研究现状 |
1.5.3 单向螺栓连接节点有限元分析 |
1.6 外套管式方钢管柱与型钢梁节点研究 |
1.7 目前研究存在的不足 |
1.8 本文的研究内容 |
第二章 锚固单向螺栓拉拔性能试验研究 |
2.1 试验目的 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 材性设计 |
2.2.3 试验装置及加载制度 |
2.3 试验现象及破坏模式 |
2.3.1 钢管壁约束锚固单向螺栓单孔拉拔试件 |
2.3.2 钢管壁约束锚固单向螺栓双孔拉拔试件 |
2.3.3 无钢管壁约束锚固单向螺栓单孔拉拔试件 |
2.4 试验结果及分析 |
2.4.1 荷载-位移曲线 |
2.4.2 参数分析 |
2.4.3 传力机制与受力机理分析 |
2.4.4 轴向拉伸力学模型 |
2.5 锚固单向螺栓设计 |
2.5.1 锚固端 |
2.5.2 内螺杆 |
2.5.3 螺栓布置 |
2.6 本章小结 |
第三章 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点性能研究 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 试件准备 |
3.2.3 材性试验 |
3.2.4 试验装置和加载制度 |
3.2.5 加载制度 |
3.2.6 测点布置和量测 |
3.3 试验现象与破坏形态 |
3.4 试验分析和讨论 |
3.4.1 滞回曲线 |
3.4.2 骨架曲线 |
3.4.3 节点分类 |
3.4.4 转动能力和延性 |
3.4.5 强度退化 |
3.4.6 刚度退化 |
3.4.7 能量耗散 |
3.5 本章小结 |
第四章 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点有限元分析 |
4.1 概述 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 几何尺寸 |
4.2.2 材料属性 |
4.2.3 接触与约束 |
4.2.4 单元选取和网格划分 |
4.2.5 边界条件 |
4.2.6 加载方式 |
4.2.7 隐式与显式算法 |
4.3 有限元分析和试验结果对比 |
4.3.1 破坏模式对比 |
4.3.2 弯矩-转角曲线对比 |
4.4 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点工作机理分析 |
4.4.1 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点工作机理分析 |
4.4.2 加劲肋的作用 |
4.4.3 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点荷载传递方式 |
4.5 参数分析 |
4.5.1 轴压比 |
4.5.2 摩擦面抗滑移系数 |
4.5.3 混凝土强度 |
4.5.4 端板形式与尺寸 |
4.5.5 螺栓直径和横向间距 |
4.5.6 局部加强长度和厚度 |
4.5.7 加劲肋形状与厚度 |
4.6 锚固单向螺栓新型空间连接节点 |
4.7 本章小结 |
第五章 锚固单向螺栓方钢管混凝土柱节点理论研究 |
5.1 引言 |
5.2 节点初始转动刚度 |
5.2.1 确定对节点刚度有贡献的组件 |
5.2.2 各组件的刚度计算 |
5.2.3 组合各刚度的计算模型 |
5.3 节点抗弯承载力 |
5.3.1 单向螺栓强度控制的节点抗弯承载力计算 |
5.3.2 端板强度控制的节点抗弯承载力计算 |
5.3.3 钢管混凝土柱强度控制的节点抗弯承载力计算 |
5.4 节点弯矩-转角简化模型 |
5.4.1 节点弯矩-转角关系幂模型 |
5.4.2 节点弯矩-转角关系三段式模型 |
5.4.3 节点弯矩-转角关系设计建议模型 |
5.5 本章小结 |
第六章 锚固单向螺栓钢管混凝土柱组合框架性能研究及工程设计建议 |
6.1 基于OpenSees的半刚性组合框架动力时程分析 |
6.1.1 OpenSees有限元建模 |
6.1.2 半刚性对组合框架动力性能的影响 |
6.2 锚固单向螺栓钢管混凝土柱节点工程设计建议 |
6.2.1 节点设计方法建议 |
6.2.2 节点构造要求 |
6.2.3 节点施工方法 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、设计建议 |
三、创新点 |
四、展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题来源及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 目前存在的主要问题 |
1.4 可恢复功能型钢管混凝土双柱墩形式 |
1.5 研究目标、研究内容、技术路线及预期取得的成果 |
2 基于非线性时程分析的拟地震加载制度的建立 |
2.1 基于matlab的人工地震波的设计 |
2.2 基于地震位移时程响应的加载制度的建立 |
2.3 本章小结 |
3 可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能试验方案 |
3.1 试验方案设计 |
3.2 材性试验 |
3.3 试验加载装置设计 |
3.4 加载制度 |
3.5 测量内容 |
3.6 本章小结 |
4 可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能试验分析 |
4.1 概述 |
4.2 试验现象及破坏状态 |
4.3 试验结果分析 |
4.4 应变分析 |
4.5 本章小结 |
5 可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能有限元分析 |
5.1 前言 |
5.2 基于OpenSEES的可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的有限元分析 |
5.3 基于ABAQUS的可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的有限元分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)全装配式中空夹层钢管混凝土半刚性组合框架非线性时程分析及地震易损性分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 中空夹层钢管混凝土特点及研究现状 |
1.2.1 中空夹层钢管混凝土构件层面相关研究概述 |
1.2.2 中空夹层钢管混凝土节点层面相关研究概述 |
1.3 高强单边螺栓连接半刚性节点相关研究概述 |
1.4 钢管混凝土框架动力性能相关研究概述 |
1.5 装配式楼板试验研究现状 |
1.6 地震易损性分析研究现状 |
1.7 本文主要研究内容 |
第二章 中空夹层钢管混凝土半刚性节点弯矩-转角模型 |
2.1 引言 |
2.2 弯矩-转角模型 |
2.2.1 负弯矩作用下中空夹层半刚性节点初始刚度计算公式 |
2.2.2 正弯矩作用下中空夹层半刚性节点初始刚度计算公式 |
2.2.3 负弯矩作用下中空夹层半刚性节点抗弯承载力计算公式 |
2.2.4 正弯矩作用下中空夹层半刚性节点抗弯承载力计算公式 |
2.3 本章小结 |
第三章 中空夹层半刚性节点静力及框架拟动力试验验证 |
3.1 引言 |
3.1.1 OpenSees简介 |
3.1.2 纤维截面法 |
3.2 材料本构模型 |
3.2.1 混凝土本构模型 |
3.2.2 钢材本构模型 |
3.2.3 螺栓本构模型 |
3.3 半刚性节点及框架有限元模型 |
3.3.1 纤维截面模型 |
3.3.2 半刚性节点域模型 |
3.3.3 装配式组合楼板-钢梁抗剪模型 |
3.4 方中空夹层钢管混凝土半刚性节点验证 |
3.5 钢管混凝土装配式楼板半刚性节点验证 |
3.6 钢管混凝土半刚性框架动力验证 |
3.7 本章小结 |
第四章 全装配式中空夹层半刚性框架结构非线性时程分析 |
4.1 引言 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 原型结构介绍 |
4.2.2 典型结构计算模型 |
4.3 地震波选取 |
4.4 典型结构非线性时程分析及评价 |
4.4.1 层间位移角分析 |
4.4.2 残余层间位移角分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 全装配式中空夹层钢管混凝土框架地震易损性分析 |
5.1 引言 |
5.1.1 增量动力分析法 |
5.1.2 基于IDA的结构地震易损性分析 |
5.2 典型结构建立 |
5.3 地震动选取与调幅 |
5.3.1 地震动选取 |
5.3.2 地震动调幅 |
5.3.3 地震动强度指标及需求指标选取 |
5.3.4 典型结构性能水平确定 |
5.4 易损性分析概率函数 |
5.5 基于S_a(T_1,5%)的非倒塌概率地震易损性分析 |
5.5.1 典型结构概率地震需求分析 |
5.5.2 典型结构概率地震易损性分析 |
5.6 基于S_a(T_1,5%)的倒塌概率地震易损性分析 |
5.6.1 典型结构倒塌易损性分析 |
5.6.2 典型结构抗倒塌能力评估 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 半刚性节点计算公式及相关验证工作 |
6.1.2 全装配式中空夹层钢管混凝土半刚性框架非线性分析 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(6)圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点静力性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点简介 |
1.2.1 柱贯通式节点 |
1.2.2 钢梁贯通式节点 |
1.3 国内外研究现状和发展动态分析 |
1.4 本文的研究内容和研究方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
2 圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点静力性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件的制备 |
2.2.3 材料的力学性能指标 |
2.3 试验装置、量测内容及试验过程 |
2.3.1 力学试验装置 |
2.3.2 量测内容 |
2.3.3 加载方案 |
2.4 试验过程分析 |
2.4.1 典型试验现象 |
2.4.2 试件的内部破坏形态 |
2.5 试验结果分析 |
2.5.1 荷载-位移曲线 |
2.5.2 弯矩-转角曲线 |
2.5.3 应变荷载发展关系曲线 |
2.5.4 节点核心区剪力-剪切变形关系曲线 |
2.6 本章小结 |
3 ABAQUS有限元模型的建立及验证 |
3.1 引言 |
3.2 材料本构关系模型 |
3.2.1 钢材本构关系模型 |
3.2.2 混凝土的本构关系模型 |
3.3 有限元模型建立 |
3.3.1 单元类型选取 |
3.3.2 网格划分 |
3.3.3 模型荷载与边界条件 |
3.3.4 模型的界面接触 |
3.4 有限元分析验证 |
3.4.1 荷载-位移曲线对比分析 |
3.4.2 试件变形对比分析 |
3.5 试件受力全过程分析 |
3.6 本章小结 |
4 节点参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 节点参数分析 |
4.2.1 轴压比 |
4.2.2 套筒厚度 |
4.2.3 腹板高度 |
4.2.4 钢梁腹板强度 |
4.2.5 腹板,加劲肋,套筒强度 |
4.2.6 加劲肋强度 |
4.2.7 钢梁腹板厚度 |
4.2.8 内钢管厚度 |
4.3 本章小结 |
5 节点实用计算表达式以及节点刚度类型分析 |
5.1 节点实用计算表达式 |
5.2 节点刚度类型分析 |
5.2.1 节点分类标准 |
5.2.2 节点刚度类型确定 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(7)方钢管混凝土法兰外环板式梁柱节点抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钢管混凝土结构概述 |
1.2.1 钢管混凝土结构的特点及分类 |
1.2.2 钢管混凝土结构的国内外研究与应用 |
1.2.2.1 国外对钢管混凝土结构的研究 |
1.2.2.2 国内对钢管混凝土结构的研究 |
1.2.2.3 钢管混凝土结构在国内外的工程应用 |
1.3 钢管混凝土柱-钢梁节点研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 本文课题来源 |
第二章 方钢管混凝土梁柱节点相关理论基础 |
2.1 方钢管混凝土梁柱节点的分类 |
2.1.1 铰接节点 |
2.1.2 半刚性节点 |
2.1.3 刚性节点 |
2.2 方钢管混凝土梁柱节点的设计相关规定和法则 |
2.2.1 强柱弱梁 |
2.2.2 强节点弱构件 |
2.2.3 节点转动能力的相关规定 |
2.3 方钢管混凝土梁柱节点的承载力及屈服准则 |
2.3.1 节点的受力状态 |
2.3.2 节点的抗剪机理和影响因素 |
2.3.2.1 节点的抗剪机理 |
2.3.2.2 节点的破坏模式 |
2.3.2.3 节点的抗剪承载力影响因素 |
2.3.3 钢材的屈服准则 |
2.3.4 混凝土的破坏准则 |
2.4 本章小结 |
第三章 节点拟静力试验研究及有限元模型验证 |
3.1 引言 |
3.2 节点设计制作 |
3.2.1 节点试件设计 |
3.2.1.1 节点设计相关注意事项 |
3.2.1.2 节点试件具体构造 |
3.2.2 节点试件设计计算分析 |
3.2.3 节点试件制作与组装 |
3.3 材性试验 |
3.3.1 钢材的力学性能 |
3.3.2 混凝土的力学性能 |
3.4 试件加载方案 |
3.4.1 加载装置 |
3.4.2 加载制度 |
3.4.3 量测内容 |
3.5 有限元模型的验证 |
3.5.1 有限元应力云图与试验现象对比 |
3.5.2 有限元滞回曲线与试验结果对比 |
3.5.3 有限元骨架曲线与试验结果对比 |
3.6 本章小结 |
第四章 法兰外环板式梁柱节点有限元抗震性能分析 |
4.1 有限元法及软件 |
4.2 材料的本构关系 |
4.2.1 混凝土的本构关系 |
4.2.2 钢材的本构关系 |
4.3 节点有限元分析试件设计方案 |
4.3.1 节点试件设计参数相关规定 |
4.3.2 节点有限元抗震性能分析设计方案 |
4.4 节点试件有限元模型的建立 |
4.4.1 单元选取 |
4.4.2 装配模型 |
4.4.3 分析步的设置 |
4.4.4 相互作用的设置 |
4.4.5 荷载及边界条件的施加 |
4.4.6 网格的划分 |
4.5 节点区应力输出及分析 |
4.5.1 节点整体的应力云图 |
4.5.2 节点主要构件的应力云图 |
4.6 节点的抗震性能分析 |
4.6.1 力-位移滞回曲线 |
4.6.2 力-位移骨架曲线 |
4.6.3 节点延性 |
4.6.4 耗能能力 |
4.6.5 刚度退化 |
4.6.6 强度退化 |
4.7 本章小结 |
第五章 节点参数对其力学性能的影响分析 |
5.1 轴压比对节点力学性能的影响 |
5.1.1 应力云图 |
5.1.2 滞回曲线 |
5.1.3 骨架曲线 |
5.1.4 刚度退化 |
5.2 去掉混凝土后对节点力学性能的影响 |
5.2.1 应力云图 |
5.2.2 滞回曲线 |
5.2.3 骨架曲线 |
5.2.4 刚度退化 |
5.3 钢材整体的强度对节点力学性能的影响 |
5.3.1 应力云图 |
5.3.2 滞回曲线 |
5.3.3 骨架曲线 |
5.3.4 刚度退化 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:攻读硕士学位期间所取得的成果 |
(8)外弧板加强式圆形钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合连接节点抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钢管混凝土概述 |
1.2 钢管混凝土节点类型 |
1.2.1 钢管混凝土柱-钢梁节点 |
1.2.2 钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点 |
1.3 圆钢管混凝土柱-H型钢梁节点研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 钢管混凝土柱-钢梁节点存在的问题 |
1.5 本文研究的内容 |
第二章 节点抗震性能试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试件制作 |
2.3 材性试验 |
2.3.1 钢材的材性试验 |
2.3.2 混凝土的材性试验 |
2.4 试件安装与加载 |
2.4.1 试验装置 |
2.4.2 试验加载方法 |
2.5 量测内容及测点布置 |
2.5.1 位移测量 |
2.5.2 应变测量 |
2.6 本章小结 |
第三章 节点试验结果分析 |
3.1 试验过程及破坏特征 |
3.1.1试件J-2 |
3.1.2试件J-3 |
3.1.3试件J-5 |
3.1.4 各试件破坏特征分析 |
3.2 抗震性能指标分析 |
3.2.1 滞回曲线 |
3.2.2 骨架曲线 |
3.2.3 试件屈服点的确定 |
3.2.4 延性 |
3.2.5 耗能性能 |
3.2.6 强度退化和刚度退化分析 |
3.3 应变分析 |
3.3.1 钢梁 |
3.3.2 柱子 |
3.3.3 外弧板 |
3.3.4 节点域 |
3.4 本章小结 |
第四章 节点受力性能有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 材料本构模型 |
4.2.2 单元选取及网格划分 |
4.2.3 接触处理 |
4.2.4 边界条件与加载方式 |
4.3 有限元分析与试验结果对比 |
4.3.1 荷载-位移曲线的比较 |
4.3.2 试件破坏形态对比 |
4.4 试件应力分析 |
4.4.1 圆钢管混凝土柱及圆套筒 |
4.4.2 螺栓 |
4.4.3 钢梁腹板 |
4.4.4 钢梁翼缘 |
4.4.5 竖向加肋板 |
4.5 参数影响分析 |
4.5.1 轴压比 |
4.5.2 钢梁强度 |
4.5.3 梁柱线刚度比 |
4.5.4 混凝土强度 |
4.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
硕士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)外端板加强式方钢管混凝土柱-钢梁焊接节点抗震性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 钢管混凝土特点 |
1.1.2 钢管混凝土结构的发展及应用 |
1.2 钢管混凝土节点的研究现状 |
1.2.1 钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点研究现状 |
1.2.2 钢管混凝土柱-钢梁节点研究现状 |
1.3 本课题研究的主要内容及意义 |
第二章 梁柱节点抗震性能试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试件的设计与制作 |
2.2.1 试件的设计 |
2.2.2 试件的制作 |
2.2.3 节点的构造形式 |
2.3 试件的材料力学性能 |
2.3.1 钢材性能 |
2.3.2 混凝土材料性能 |
2.4 测点布置 |
2.4.1 应变测量 |
2.4.2 位移测量 |
2.5 加载装置及加载方案 |
2.5.1 加载装置 |
2.5.2 加载方案 |
本章小结 |
第三章 梁柱节点抗震试验结果分析 |
3.1 试件破坏现象 |
3.1.1 试件SJ1破坏现象 |
3.1.2 试件SJ2破坏现象 |
3.1.3 试件SJ3破坏现象 |
3.1.4 破坏特征的总结分析 |
3.2 试验结果分析 |
3.2.1 滞回曲线 |
3.2.2 骨架曲线 |
3.2.3 刚度退化 |
3.2.4 强度退化及承载力退化 |
3.2.5 延性性能 |
3.2.6 耗能能力 |
3.3 节点应变分析 |
3.3.1 钢梁应变 |
3.3.2 次梁端板应变 |
3.3.3 主梁端板应变 |
3.3.4 方钢管柱壁应变 |
本章小结 |
第四章 梁柱节点恢复力模型的研究 |
4.1 引言 |
4.2 恢复力模型的建立 |
4.2.1 骨架曲线模型 |
4.2.2 刚度退化规律 |
4.2.3 恢复力模型的描述 |
4.3 恢复力模型的验证 |
本章小结 |
第五章 梁柱节点有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 模型的建立 |
5.2.2 材料属性及本构选取 |
5.2.3 分析步及相互作用 |
5.2.4 施加荷载 |
5.2.5 网格划分 |
5.3 有限元结果分析及验证 |
5.3.1 节点模型的应力状态 |
5.3.2 滞回曲线的对比 |
5.3.3 骨架曲线的对比 |
5.3.4 典型的破坏形态对比 |
5.4 抗震性能影响因素分析 |
5.4.1 混凝土强度 |
5.4.2 轴压比 |
5.4.3 腹板厚度 |
5.4.4 外端板厚度 |
5.4.5 加劲肋 |
本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
硕士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)钢管混凝土异形柱-H型钢梁框架节点的抗震性能与设计方法(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 研究与应用现状 |
1.2.1 钢管混凝土异形柱 |
1.2.2 钢管混凝土异形柱梁柱节点 |
1.2.3 钢管混凝土结构及异形柱结构节点设计方法 |
1.2.4 文献综述小结 |
1.3 本文主要工作 |
2 T形钢管混凝土柱-H型钢梁框架边节点抗震性能试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 材料性能 |
2.2.3 试验装置及加载方案 |
2.2.4 测量方案 |
2.3 试验现象分析 |
2.3.1 多腔式柱-大尺寸U形板节点 |
2.3.2 多腔式柱-小尺寸U形板节点 |
2.3.3 多腔式柱-竖向加劲肋节点 |
2.3.4 对拉钢筋式柱-竖向加劲肋节点 |
2.3.5 节点破坏规律总结 |
2.4 滞回曲线分析 |
2.4.1 骨架曲线分析 |
2.4.2 试件梁端承载力与规范对比分析 |
2.4.3 耗能性能分析 |
2.5 变形及刚度分析 |
2.5.1 节点核心区剪力-剪切变形分析 |
2.5.2 层间相对位移组成分析 |
2.5.3 节点刚度分析 |
2.6 应力分析 |
2.6.1 应力计算方法 |
2.6.2 应力分析 |
2.7 本章小结 |
3 T形钢管混凝土柱-H型钢梁框架边节点连接有限元分析 |
3.1 概述 |
3.2 有限元模型建立及验证 |
3.2.1 有限元模型的建立 |
3.2.2 有限元模型材料本构关系 |
3.2.3 有限元模型几何初始缺陷 |
3.2.4 有限元模型可靠性验证 |
3.3 单向荷载简化有限元模型 |
3.3.1 简化模型的建立 |
3.3.2 简化模型材料本构关系 |
3.3.3 简化模型可靠性验证 |
3.4 节点连接承载力参数分析 |
3.4.1 U形板节点连接承载力参数分析 |
3.4.2 竖向加劲肋节点连接承载力参数分析 |
3.5 节点连接刚度参数分析 |
3.5.1 U形板节点连接刚度参数分析 |
3.5.2 竖向加劲肋节点连接刚度参数分析 |
3.6 本章小结 |
4 钢管混凝土异形柱-H型钢梁框架节点连接承载力 |
4.1 概述 |
4.2 U形板节点连接承载力计算公式 |
4.2.1 U形板节点连接屈服状态承载力计算公式 |
4.2.2 U形板节点连接极限状态承载力计算公式 |
4.2.3 U形板节点连接承载力计算公式验证 |
4.3 竖向加劲肋节点连接承载力计算公式 |
4.3.1 竖向加劲肋节点连接屈服状态承载力计算公式 |
4.3.2 竖向加劲肋节点连接极限状态承载力计算公式 |
4.3.3 竖向加劲肋节点连接承载力计算公式验证 |
4.4 节点连接承载力简化计算公式及构造要求 |
4.4.1 U形板节点连接承载力简化计算公式及构造要求 |
4.4.2 竖向加劲肋节点连接承载力简化计算公式及构造措施 |
4.5 本章小结 |
5 十字形钢管混凝土柱-H型钢梁节点抗震性能试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 材料性能 |
5.2.3 试验装置及加载方案 |
5.2.4 测量方案 |
5.3 试验现象 |
5.3.1 多腔式柱-竖向加劲肋节点 |
5.3.2 对拉钢筋式柱-竖向加劲肋节点 |
5.3.3 多腔式柱-外环板节点 |
5.4 滞回曲线分析 |
5.4.1 骨架曲线分析 |
5.4.2 梁端承载力与规范对比分析 |
5.4.3 耗能性能分析 |
5.5 变形及刚度分析 |
5.5.1 核心区剪力-剪切变形分析 |
5.5.2 层间相对位移组成分析 |
5.5.3 节点刚度分析 |
5.6 应力分析 |
5.7 本章小结 |
6 十字形钢管混凝土柱-H型钢梁框架中节点有限元分析 |
6.1 概述 |
6.2 有限元模型建立及验证 |
6.2.1 有限元模型的建立 |
6.2.2 有限元模型可靠性验证 |
6.3 节点核心区抗剪承载力参数分析 |
6.3.1 柱轴压比的影响 |
6.3.2 节点高宽比的影响 |
6.3.3 混凝土强度与钢管厚度的影响 |
6.4 节点核心区受剪机理分析 |
6.4.1 钢管部分受力机理分析 |
6.4.2 混凝土部分受力机理分析 |
6.5 节点刚度参数分析 |
6.5.1 竖向加劲肋尺寸的影响 |
6.5.2 梁截面高度的影响 |
6.5.3 梁柱线刚度比的影响 |
6.5.4 柱轴压比的影响 |
6.5.5 柱钢管单腔室宽厚比b/tc的影响 |
6.6 关于节点刚度的设计建议 |
6.7 本章小结 |
7 钢管混凝土异形柱-H型钢梁节点核心区抗剪承载力 |
7.1 概述 |
7.2 节点核心区抗剪承载力计算公式 |
7.2.1 钢管提供抗剪承载力 |
7.2.2 混凝土提供抗剪承载力 |
7.2.3 抗剪承载力计算公式验证 |
7.3 节点核心区抗剪承载力简化公式 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新性工作 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
C 学位论文数据集 |
致谢 |
四、新型钢管混凝土柱钢梁刚性节点性能研究(论文参考文献)
- [1]组合螺栓角钢连接方钢管-H型钢梁节点受弯性能研究[D]. 张寒松. 山东大学, 2021(12)
- [2]波纹钢板钢管混凝土组合柱-钢梁节点的抗震性能研究[D]. 周杭飞. 江南大学, 2021(01)
- [3]锚固单向螺栓力学性能及其在抗弯框架中的应用研究[D]. 王一焕. 华南理工大学, 2020
- [4]可恢复功能型钢管混凝土双柱墩的抗震性能研究[D]. 刘明桢. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]全装配式中空夹层钢管混凝土半刚性组合框架非线性时程分析及地震易损性分析[D]. 仲力平. 合肥工业大学, 2020(02)
- [6]圆中空钢管混凝土叠合柱-H型钢梁节点静力性能试验研究[D]. 滕飞. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [7]方钢管混凝土法兰外环板式梁柱节点抗震性能研究[D]. 吴所谓. 昆明理工大学, 2020(05)
- [8]外弧板加强式圆形钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合连接节点抗震性能研究[D]. 牛行行. 长安大学, 2020(06)
- [9]外端板加强式方钢管混凝土柱-钢梁焊接节点抗震性能试验研究[D]. 何闯. 长安大学, 2020(06)
- [10]钢管混凝土异形柱-H型钢梁框架节点的抗震性能与设计方法[D]. 李彬洋. 重庆大学, 2019(01)