芯鋼管連接的方鋼管混凝土中節(jié)點低周反復荷載有限元分析.pdf

1、本文設計了兩個方鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁框架中節(jié)點模型試件，該種節(jié)點在節(jié)點區(qū)中斷了柱的外鋼管，設置芯鋼管保持節(jié)點上下柱的連續(xù)性，鋼筋混凝土梁中的鋼筋在節(jié)點通過，梁柱節(jié)點區(qū)的混凝土同時澆筑，成為整體。本文在前期靜力荷載作用下圓鋼管柱節(jié)點實驗研究和理論分析的基礎上，開展該種型式的方鋼管柱節(jié)點在水平地震作用下受力性能的研究。 本文選取框架結構中的中節(jié)點，以試驗模型為基礎，利用ANSYS大型有限元分析軟件建立有限元節(jié)點模型，選取該模型

2、單元的形式、設置實常數(shù)、定義材料屬性，并根據(jù)節(jié)點模型的性能確定有限元分析的各個參數(shù)。創(chuàng)建整體建模實體、確定了網(wǎng)格劃分、設定了求解的約束條件。 本文首次將這種節(jié)點用于承受水平地震作用的方鋼管混凝土柱節(jié)點，應用有限元軟件ANSYS，對低周反復荷載作用下的節(jié)點模型進行破壞全過程分析，分析表明，節(jié)點模型的破壞發(fā)生在與節(jié)點臨近的梁端，形成梁鉸破壞機構。證明帶有芯鋼管的梁通柱斷式節(jié)點在地震荷載作用下的可行性，且該種節(jié)點用于方鋼管柱節(jié)點與圓鋼

3、管柱節(jié)點有基本相同的優(yōu)勢。 分析結果顯示，節(jié)點核心區(qū)內(nèi)芯鋼管及環(huán)箍對節(jié)點強度的補充，使得節(jié)點還具有較高的強度儲備，該節(jié)點具有較好的強度和延性。由滯回性能分析可知，該類節(jié)點的滯回曲線呈紡錘形，具有較好的耗能性能。 本文將有限元分析結果與模型的擬靜力試驗結果進行了對比，得出ANSYS分析結果與試驗結果基本相符，證明本文建立的有限元節(jié)點模型基本能夠反映出節(jié)點的真實受力情況。在此基礎上，利用數(shù)值分析，探討影響節(jié)點性能的相關因素，