【摘 要】
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钢管混凝土结构在高层建筑结构中取得了广泛的应用和发展,而钢管混凝土节点是钢管混凝土结构设计中的一个关键的技术问题,特别是钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的节点仍存在
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钢管混凝土结构在高层建筑结构中取得了广泛的应用和发展,而钢管混凝土节点是钢管混凝土结构设计中的一个关键的技术问题,特别是钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的节点仍存在诸多问题,因此,对此类节点的研究有助于节点的工程设计和应用。本文对导师王毅红教授提出的芯钢管半连通角节点进行水平荷载作用下的受力性能研究,这种新型的节点用于钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接,在有梁通过的区域中断钢管混凝土柱的外钢管,同时在节点区设置芯钢管和环箍筋以补偿削弱的外钢管中断的影响,梁中的纵筋可在节点直通,梁、柱、节点的混凝土成为整体。本文使用ANSYS有限元软件,对带有芯钢管的半连通钢管混凝土角节点进行有限元分析,对节点施加水平往复荷载,通过改变节点区域中环箍筋的直径、芯钢管屈服强度、芯钢管的直径大小、混凝土强度等四个参数,建立了9个节点计算模型,分析各节点在水平荷载作用下的受力性能。对节点各组成部分选取合理的单元模型、本构关系、破坏准则以及边界条件,研究节点各组成部分的应力分布规律、滞回曲线、骨架曲线的特性和延性等性能。研究表明:各节点的滞回曲线饱满,延性较好;增大环箍筋的直径对提高节点的承载力是有限的;在反复荷载作用下,提高芯钢管的强度增强了节点的强度和刚度;通过有限元分析发现,角节点在有梁一侧的延性均大于无梁一侧的延性;在节点尺寸一定的条件下,随着芯钢管直径的减小,节点的承载力也在减小,芯钢管混凝土对节点的承载力起主要作用。
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