外包鋼加固混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點力學性能研究.pdf

1、本課題的研究是基于一個工程難題——工業(yè)廠房增層改造過程中外包鋼加固混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點(以下簡稱“本節(jié)點”)的處理。構成本節(jié)點的柱是經(jīng)過外包型鋼加固的原有混凝土柱，梁則是新增的鋼梁。設計這種特殊的節(jié)點并且理清節(jié)點構造中力的傳遞是工程實踐對科技工作者提出的要求。本文針對問題，提出了加固改造中鋼梁混凝土柱剛性節(jié)點的設計方案——力圖同時解決在原有混凝土框架結構中新增鋼結構樓層的節(jié)點處理和抗震處理問題。 本文根據(jù)一般的工程結構理論，同

2、時在參考相關節(jié)點力學性能研究的基礎上，設計了一種可行的外包鋼加固混凝土柱與鋼梁連接的剛性節(jié)點，同時對設計節(jié)點進行了低周反復加載試驗研究。根據(jù)試驗得出節(jié)點的恢復力曲線、延性系數(shù)以及節(jié)點局部應力應變，綜合地研究了本節(jié)點的力學性能。 在試驗研究的基礎上，本文運用通用有限元軟件ANSYS對試驗節(jié)點進行了非線性精細有限元分析。有限元法的分析能力很強，但實際工程問題很復雜，計算分析中在盡量符合實際情況的前提下，對物理模型和材料力學性能的數(shù)學

3、模型進行了一定的簡化和假定。通過數(shù)值分析結果與試驗測試結果的對比表明有限元模型基本上能夠反映實際力學情況。同時根據(jù)有限元的結論并參考試驗數(shù)據(jù)，得出本剛性節(jié)點的設計是合理的，具備較大的承載能力和變形能力。 本節(jié)點的特殊性決定了節(jié)點構造的復雜性，為了著重考察各種參數(shù)對本節(jié)點力學性能的影響，變換并組合各組參數(shù)，其中參數(shù)變化包括：隔板的厚度，隔板的寬度，端板的厚度，混凝土的強度等級。對每組參數(shù)所對應的節(jié)點方案建立有限元數(shù)值模型，且提出了