腹板摩擦式自复位圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点受力性能研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文腹板摩擦式自复位圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点受力性能研究专业：结构工程硕士生：李鸿雕指导老师：朱丽华教授摘要自复位结构具有减小（或消除）地震后结构残余变形的特点，近年来成为地震工程的研究热点。常用圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点主要有柱贯通式和梁贯通式两种形式，节点的构造形式比较复杂。本文将自复位的思想引入到圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点中，提出一种新的节点构造形式，即腹板摩擦式自复位圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点，研究这种新型自复位节点的受力性能具有重要的工程应用价值。本文通过理论分析和数值模拟相结合的方法，对腹板摩擦式自复位圆钢管混凝

2、土柱-钢梁连接节点的受力性能展开研究，主要的研究工作和研究成果如下：（1）详细阐述了节点的工作机理和基本构造，并就节点梁端轴力、剪力与弯矩的表达式、循环荷载作用下梁端弯矩-转角和荷载-位移理论滞回关系以及节点梁柱接触面张开后的转动刚度等方面对节点进行了理论分析。（2）利用ABAQUS有限元软件，建立了节点受力计算模型，并通过对类似的自复位节点进行有限元分析以及节点单调荷载静力分析，论证了节点建模过程的准确性。（3）利用ABAQUS有限元软件，对循环荷载作用下节点的受力性能进行参数分析，明确了各参数对节点受力性能的作用机理，初步了解了节点的受力性能。（4）低周

3、往复荷载作用下，腹板摩擦式自复位圆钢管混凝土柱-钢梁连接节点的荷载-位移和弯矩转角曲线为典型的“双旗帜型”，节点具有良好的自复位能力，其构造形式在理论上具备可行性。（5）钢绞线初始预应力直接影响节点的初始刚度和复位能力，对节点的后期刚度和耗能能力影响不大。增加钢绞线的初始预应力，有利于提高节点的初始刚度，使节点的临界张开荷载增大，具备更好的复位能力。西安建筑科技大学硕士学位论文（6）高强螺栓的预紧力和腹板与槽钢接触面间的摩擦系数直接影响节点的耗能和复位能力，对节点的初始刚度和后期刚度影响不大。提高高强螺栓的预紧力或槽钢与腹板接触面间的摩擦系数，可以增加节点的

4、耗能能力和复位能力，有利于能量集中耗散和地震设计控制。关键词：节点；腹板摩擦；自复位；受力性能；分析论文类型：应用基础研究西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchontheMechanicalBehaviorofaSelf-CenteringCircularConcreteFilledwithSteelTubeColumn—SteelBeamjointwithWebfrictionSpecialty:StructuralEngineeringMasterCandidate:LiHongdiaoInstructor:Prof.ZhuLihuaABSTRAC

5、TTheself-centeringstructurehasthecharacteristicofreducing(oreliminating)theresidualdeformationofthestructureaftertheearthquake.Inrecentyears,ithasbecomearesearchhotspotofseismicengineering.Thecommonlyusedcircularconcretefilledwithsteeltubecolumn-steelbeamjointmainlyhasthecolumnthro

6、ughtypeandthebeamthroughtype,andthejointsaremorecomplicatedinstructure.Inthispaper,theideaofself-centeringisintroducedintothejointsofcircularconcretefilledwithsteeltubecolumnandsteelbeam,andanewjointconfigurationisproposed,whichisnamedtheself-centeringconcretefilledwithsteeltubecol

7、umn—steelbeamjointwithwebfriction,researchingtheforceperformanceofthisnewself-centeringjointhasimportantengineeringapplicationvalue.Inthispaper,throughthecombinationoftheoreticalanalysisandnumericalsimulation,themechanicalpropertiesoftheself-centeringconcretefilledwithsteeltubecolu

8、mn—steelbeamjointwithwebfr