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本文主要对一种新型组合节点,即半刚性钢管混凝土框架端板连接节点的力学性能、破坏机理和设计方法进行了研究,具体研究工作如下:(1)利用ABAQUS有限元程序建立了半刚性方钢管框架端板连接节点在单调荷载下的有限元分析模型,通过大量参数分析,研究其弯矩-转角关系及参数影响、节点抗弯刚度和刚性分析、节点的工作机理等。(2)进行了4个半刚性钢管混凝土框架外伸端板连接节点的单调荷载试验,以柱截面形式(圆形和方形)和端板厚度为参数,研究了节点的弯矩-转角关系、刚度、延性、破坏模式和关键部位的应变变化规律等。试验研究表明:此类节点属于半刚性连接,具有良好的受力性能和变形能力,节点的强度、刚度、延性和破坏模式等与端板类型、端板厚度和钢管柱截面形状有关。(3)利用ABAQUS有限元程序建立半刚性钢管混凝土框架端板连接节点在单调荷载下的有限元分析模型,在试验验证的基础上,对典型试件进行了非线性全过程分析。全面研究了梁破坏、端板破坏、柱破坏及螺栓破坏等不同的破坏模态,并对各个破坏模态下连接弯矩-转角关系、变形能力、应力应变分布状况等进行了深入分析。(4)利用ABAQUS有限元程序,考察了钢材屈服强度(fy)、混凝土强度(fcu)、钢管混凝土柱截面含钢率(α)、柱轴压比(n)、钢管混凝土柱长细比(λ)、梁柱线刚度比(i)、梁柱截面屈服弯矩比(k)、端板厚度(tep)、端板宽度(bep)、螺栓直径(db)、螺栓预拉力(P)、螺栓锚固长度系数(α0)等关键影响参数对节点受力性能的影响规律。(5)根据试验和有限元结果,对此类组合节点提出了一些合理的构造措施,如:梁翼缘水平加腋、柱壁设置加劲肋、增加螺栓锚固长度和端板加劲肋等。这些措施能不同程度地提高节点的刚度和承载力,研究表明设计此类节点时,可以适当考虑本文建议的合理构造措施来显著改善节点性能。