圆柱钢管混凝土结构梁柱节点变形性能初步研究

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1、上海交通大学硕士学位论文圆柱钢管混凝土结构梁柱节点变形性能初步研究姓名：宋彬彬申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：付功义20050101圆柱钢管混凝土结构梁柱节点变形性能初步研究摘要摘要本研究课题依据圆柱钢管混凝土结构梁柱节点局部模型加载试验的数据对节点的应变规律和变形性能进行研究研究对象是圆柱钢管混凝土无横隔板加强及有贯通横隔板加强两种形式的梁柱节点文中首先介绍实际梁柱节点简化得到的局部模型和相应的加载试验方法试验构件共取15个为单向受拉和一个方向受拉另一垂直方向受压的两种加载方式试验参数为钢管径厚比sD/ct梁翼缘宽与钢管

2、外径比bB/sD以及梁翼缘宽与贯通横隔加强板内圆半径比bB/dD试验得到了节点局部模型的荷载变形关系和梁翼缘柱钢管填充混凝土的应变分布同时分析这些数据并对节点的应力传递机理变形规律和破坏形式进行分析考察有无加强板不同加载方式和试验参数对节点性能的影响根据节点局部模型的试验数据对其中四个试件的加载过程进行有限元分析得到的结果和试验结果非常吻合说明有限元分析模拟试验的可行性同时进一步对试验构件的力学性能进行分析考察不同节点形式不同加载方式对节点受拉侧强度和变形的影响分析梁翼缘柱钢管管壁和填充混凝土的应变分布规律为量化分析梁柱节点的变形性

3、能文中最后采用延性系数来表达节点的延性性能分析柱钢管制造方法实验误差等因素及试验参数sD/ctbB/sDbB/dD等因素的影响并通过线性回归确定其中的参数从而推导出了延性系数的表达式可用于不同节点形式下的变形性能计算关键词圆钢管混凝土梁柱节点有限元分析延性系数-i-圆柱钢管混凝土结构梁柱节点变形性能初步研究ABSTRACTABSTRACTThoughconcreteFilledTubeStructure(CFT)isgainingpopularityforitsuniquemechanicalcharacter,theexperim

4、entalandtheoreticresearchaboutthebeam-to-columnconnectionisstillinadequate.Basedonaseriesoftestsoflocalmodelofbeam-to-columnconnection,ourprojectisonthesystemicresearchofstrainanddeformationoftheconnections.Thispaperfocusesonconnectionbetweensteelbeamflangeandconcrete-

5、filledcircularcolumntube.Firstlythesimplifiedlocalmodelofbeam-to-columnconnectionandcorrespondingtestmethodareintroducedandtotally15specimens,classifiedastwogroups,aretested.Onegroupisappliedwithuniaxialtensileload,andtheotherisappliedwithtensileloadinonedirectionandco

6、mpressiveloadinperpendiculardirection.Theexperimentalparametersarediameter-to-thicknessratioofsteeltubesD/ct,beamwidth-to-tubediameterbB/sDandbeamwidth-to-radiusofthroughdiaphragmbB/dD.Theload-deformationrelationshipofconnectionandstrainbehaviorofbeamflange,columntubea

7、ndin-filledconcretearegotaftertests,andthemechanismsofstresstransfer,deformationandfailureofconnectionisanalyzsizedonthebasisofthesedatum.Theeffectsofloadingformationandexperimentalparametersarealsoinvestigated.ThenfourspecimensareanalysizedbyFEM.TheFEMresultisconsiste

8、ntwithtestdata,andfeasibilityofsimulationisproved.Furthermore,themechanicalbehaviorofconnectionandtheeffectofloadingd