钢梁与混凝土梁(柱)节点受力性能研究

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钢次梁贯入式组合节点是一种新型的钢次梁-混凝土主梁节点。该节点近几年来开始出现,由于其具有施工简便等优越性,在各类工程中陆续得到采用。然而,目前对此类节点的研究较少,也没有专门针对此类节点的规范或者设计手册。本文根据“梅州世界客商文化中心”工程中对该节点的实际应用情况,采用结构试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,对钢次梁贯入式组合节点进行了研究。本文根据实际工程对该节点的应用情况,按照1:2的比例制作了一个缩尺试件,并对其进行静力加载试验,研究该节点的受力过程和破坏机理。本文对试验过程进行了详细的描述,根据试验现象对该节点的破坏机理进行了初步的分析,给出了试件最终破坏的照片,给出了节点在弹性阶段、屈服阶段、极限阶段、破坏阶段等承载力特征点对应的荷载以及位移。本文通过对试验实测数据的整理,将试验结果与理论计算值进行对比,通过数据分析得出了加载点的荷载-位移曲线、关键测点的荷载-应变曲线以及混凝土梁的荷载-转角曲线,结合应变测量结果和试验现象进一步对节点的破坏机理进行分析。本文使用通用有限元软件ABAQUS建立了试验试件的有限元模型,对试件的整个受力过程进行了数值模拟。通过数值模型分析,对试验结果进行了补充和验证,对整个受力过程中各试件的应力发展情况进行分析。本文通过改变有限元模型的计算参数,考察了钢次梁锚固长度,钢次梁高度、宽度,混凝土梁高度、宽度,纵筋、箍筋直径以及端板厚度等因素的变化对节点承载力的影响。本文通过对节点计算模型的探讨,对此类节点的设计方法进行了初步的探究,给出了主次梁间约束扭矩的计算方法,并将本文的计算结果与有限元软件SAP2000的计算结果进行对比,验证本文计算方法的可靠性。上述研究成果,为验证钢次梁贯入式组合节点的合理性,探究钢次梁贯入式组合节点的设计方法,提供了一定的参考依据。
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