鋼—混凝土組合桁架外接式節(jié)點(diǎn)優(yōu)化分析.pdf

1、鋼-混凝土組合桁架結(jié)構(gòu)作為區(qū)別于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的一種新型結(jié)構(gòu)，其突出的優(yōu)點(diǎn)和良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，使其在現(xiàn)代化橋梁及建筑等領(lǐng)域中表現(xiàn)出強(qiáng)有力的競爭優(yōu)勢。這種類型的結(jié)構(gòu)在國外已被廣泛應(yīng)用，而國內(nèi)對此的研究和實(shí)例屈指可數(shù)。雖有部分學(xué)者和高等院校研究了該類型結(jié)構(gòu)的受力性能、承載力及剛度分析等，但是對其的優(yōu)化分析并不多見，特別是這種分析主要集中在單因素方面。故本文對其的多因素分析具有重要的理論意義和研究價(jià)值。本文結(jié)合ABAQUS有限元軟

2、件和數(shù)理統(tǒng)計(jì)對其進(jìn)行多因素的優(yōu)化分析，主要工作和研究成果如下:
　　(1)按照軟件的建模流程，結(jié)合本次外接式節(jié)點(diǎn)的模型特點(diǎn)，對模型在水平靜力荷載作用下的受力性能進(jìn)行有限元模擬，并對模擬的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。分析采取的是分部件來進(jìn)行，對應(yīng)力及應(yīng)變分別進(jìn)行討論。分析表明混凝土弦桿及鋼筋受力良好，其他部件均存在應(yīng)力集中效應(yīng)。
　　(2)對是否考慮鋼節(jié)點(diǎn)板與混凝土之間的粘結(jié)效應(yīng)，采用嵌入和未嵌入兩種模型分別對荷載位移曲線和荷載應(yīng)變曲線

3、進(jìn)行對比分析。討論在哪種模型下，有限元的計(jì)算結(jié)果更接近試驗(yàn)結(jié)果。分析表明在強(qiáng)化階段以前采用未嵌入模型能更好的模擬節(jié)點(diǎn)的實(shí)際受力過程，而在強(qiáng)化階段采用嵌入模型則能更好的模擬試驗(yàn)過程。同時(shí)對影響外接式節(jié)點(diǎn)受力性能的單因素進(jìn)行分析。分析表明除改變鋼節(jié)點(diǎn)板厚度對節(jié)點(diǎn)承載能力影響較大外，改變其他單因素，影響較小。
　　(3)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的正交試驗(yàn)方法對影響外接式節(jié)點(diǎn)承載力的因素進(jìn)行多因素多水平正交分析。討論因素的主次順序及之間的相互作用，