圓中空夾層鋼管混凝土柱半剛性節(jié)點的抗震試驗與理論分析研究.pdf

1、與圓鋼管混凝土柱節(jié)點相比，目前關(guān)于圓中空夾層鋼管混凝土柱節(jié)點的試驗和理論研究尚少見。1994年美國北嶺和1995年日本神戶地震后，為了改進剛性焊接節(jié)點的抗震性能差、現(xiàn)場焊接質(zhì)量難以保證等缺點，部分學(xué)者提出了單邊螺栓端板連接節(jié)點。該節(jié)點具有現(xiàn)場可裝配式施工、抗震延性強等顯著優(yōu)點。本文通過試驗驗證和有限元數(shù)值分析，研究了圓中空夾層鋼管混凝土柱半剛性節(jié)點的抗震性能和破壞機理，研究工作總結(jié)如下:
　　(1)利用有限元計算程序ABAQUS開

2、展了圓鋼管混凝土柱半剛性節(jié)點的理論研究，通過試驗驗證了理論分析模型的可靠性和準(zhǔn)確性。分析了在12個參數(shù)影響下此類節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線的變化規(guī)律和靜力性能等。本文解決了在有限元建模過程中存在的極其復(fù)雜的圓弧曲面接觸問題，為第四章的理論研究奠定基礎(chǔ)。
　　(2)進行了4個圓中空夾層鋼管混凝土半剛性端板連接節(jié)點的抗震性能試驗，以端板形式（平齊和外伸）和柱截面空心率(x=0.61、0.73)為主要研究參數(shù)。分析了此類節(jié)點的破壞形態(tài)、荷

3、載-位移曲線、彎矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線、剛度、強度退化、耗能和應(yīng)力應(yīng)變等。
　　(3)利用有限元計算程序ABAQUS在圓鋼管混凝土柱半剛性節(jié)點的研究工作基礎(chǔ)上，開展了圓中空夾層鋼管混凝土柱半剛性節(jié)點的理論研究。對典型試件進行了非線性全過程分析，詳述了節(jié)點常見破壞形式:端板破壞、螺栓破壞、柱破壞等。
　　(4)利用有限元計算程序ABAQUS，分析了在鋼梁屈服強度(fy，b)、鋼管屈服強度(fy，c)、混凝土強度（fcu）等13個參數(shù)