外包U型钢混凝土组合梁与方钢管混凝土柱连接节点破坏模态研究

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1、＇■＂－；■■－＾，Ｎｆｒｒ／、＿分类号：ＴＵ３９８单位代码：ｉ０４３０密级：无学号：２０１２０１５１０６．—．■——■＂■—￣￣－￣—＊－－－，￣．－■．．，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｌａｎｚｆｉｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论女ｃ专业学位）论文题目：外包ｕ型钢混凝土组合梁与方钢管混凝土柱连接节点破坏模态研宄研究生姓名孔文清专业学位类别工程硕士专业领域建筑与土木工程专业方向结构工程校内导师姓名周学军一＊—■—■？—－＊－．校外导师姓名

2、王全良■■■—■■■■■■■■■■＂＿．＿学院土木工程学院—论文提交日期２０１Ｓ年６月２０１５年６月１日山东建筑大学硕士学位论文摘要外包U型钢混凝土组合梁是在U形截面的钢梁内灌素混凝土，与楼板构成T形截面组合梁。U形截面钢梁翼缘（可外翻可内翻）与钢梁的底板设有抗剪栓钉，以保证钢梁与混凝土协同工作，并充分发挥各自的力学性能。通过钢梁与混凝土的共同作用，组合梁的强度与刚度增大，同时增强了整体稳定性。但其与柱的节点形式复杂，且研究较少，限制了其发展与应用。外包U型钢混凝土组合梁与方钢管混凝土柱的连接节点在工程中较为常用，为了系统

3、研究这种梁柱连接节点的破坏模态，本课题设计了6种梁柱节点模式，即内隔板式、隔板贯通式和外环板式，每一种节点形式又区分为钢筋截断式和部分钢筋贯穿式。理论分析和工程经验表明，梁柱节点破坏通常表现为梁端塑性铰破坏、节点域剪切破坏和梁端塑性铰和节点域剪切混合破坏模式。本文通过试验研究和理论分析相结合的方法，建立了节点的有限元模型，通过对节点施加低周往复荷载，得到了影响比轴压比（n）及梁柱线刚度（ik）的主要因素，在此基础上探讨了梁柱线刚度比和轴压比变化对节点破坏模态的影响规律。研究结果表明：当n=0.3，ik≤0.6、n=0.4，ik≤0.65、n=0.5，ik≤0.55、n=0.6，i

4、k≤0.5n=0.7，ik≤0.45时，发生梁端塑性铰破坏，当超过此界限时，发生梁端塑性铰和节点域剪切混合破坏。随着轴压比的增大，节点的承载力在一定范围内会提高，且延性增加；当轴压比超过0.5，承载力会急剧下降，延性降低。当轴压比达到0.8，发生节点域屈曲破坏。当节点破坏模态处于梁端塑性铰和剪切破坏共存状态时，节点核心区在剪力和轴力作用下会出现一定的剪切变形，但剪切变形不是控制节点破坏模态的主要因素。节点破坏模态的界定线与节点形式相关性很弱。关键词：外包U形钢梁与混凝土组合梁，方钢管混凝土柱，破坏模态界定I山东建筑大学硕士学位论文Failure-modeanalysisofjoi

5、ntingbetweenconcrete-filledsquaresteeltubularcolumnandcompositebeamwithUshapesteelplateencasedconcreteKongWenqing（ArchitecturalandCivilEngineering）DirectedbyZhouXuejunABSTRACTCompositebeamwithUshapesteelplateencasedconcreteisfilledwithconcreteintheUshapesteelbeam,andconsistsofTsectioncomposit

6、ebeamandslabs.ThereweremanyshearboltnailsonthetopflangeofthecompositebeamwithUshapesteeltoensurethatthesteelbeamandconcreteworktogether.Bythecooperationwithsteelandconcrete,stiffnessofthebeambecomeslarger,stabilitybecomesstronger.Butthecomplexityofthenodeslimiteditsdevelopmentandapplication.T

7、hejointnodeisabsoultyusedinengineering.Inodertostudythefailure-modeofthebeam-columnjointingnodesystematically,ourgroupdesignedsixkindsofnode,whichincludethreekindsofnodes—thediaphragmtype,diaphragmthroughtype,outerringplate,andeverynodehavetw