鋼--混凝土組合桁架耳板式節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究與理論分析.pdf

1、鋼-混凝土組合桁架結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土弦桿和鋼腹桿組成的一種新型結(jié)構(gòu)。本文研究的鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點(diǎn)是桁架結(jié)構(gòu)上弦桿與腹桿的交匯、聯(lián)接的集結(jié)區(qū),也是結(jié)構(gòu)傳力的核心點(diǎn),其受力性能對(duì)桁架結(jié)構(gòu)工作性能具有重要的影響。為了研究耳板式節(jié)點(diǎn)在水平推力作用下的工作性能,本文通過(guò)靜力加載試驗(yàn)和有限元軟件進(jìn)行分析,研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　 1)完成了兩個(gè)1:3比例的耳板式節(jié)點(diǎn)模型的試驗(yàn)工作。根據(jù)試驗(yàn)得到應(yīng)變值和位移大小,同時(shí)考慮試驗(yàn)過(guò)程中

2、混凝土裂縫開(kāi)展以及鋼腿屈服等破壞特征,分析組合節(jié)點(diǎn)的工作性能。試驗(yàn)表明,耳板式節(jié)點(diǎn)試件的承載能力良好,兩次試驗(yàn)中的鋼腿均發(fā)生屈曲破壞,因此鋼腿的強(qiáng)度和截面特征是決定耳板式節(jié)點(diǎn)承載力的關(guān)鍵因素;
　　 2)采用大型通用有限元軟件ABAQUS對(duì)鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,并把經(jīng)計(jì)算所得的應(yīng)力云圖、荷載-應(yīng)變曲線以及荷載-位移曲線與試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證有限元分析方法和節(jié)點(diǎn)模型簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的正確性。計(jì)算結(jié)果表明,該模

3、型計(jì)算可靠,能反映鋼-混凝土組合桁架耳板式節(jié)點(diǎn)的實(shí)際工作狀態(tài)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),耳板式節(jié)點(diǎn)的主要失效模式是由于混凝土弦桿的開(kāi)裂和受壓鋼腿屈曲,因此改變弦桿的強(qiáng)度、鋼腿的強(qiáng)度和截面特征對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力有重要影響;同時(shí)對(duì)PBL連接件的受力性能也進(jìn)行了分析;
　　 3)利用先前建立的有限元模型,對(duì)不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼腿厚度、縱筋及箍筋配筋率以及剪力連接件的大小及強(qiáng)度的組合桁架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)分析,得出不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)組合節(jié)點(diǎn)荷載-應(yīng)變曲線、荷