基于钢管混凝土柱外加强环式节点受力性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文钢管混凝土柱外加强环式节点受力性能研究姓名：杨成臣申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：卢哲安20070501摘要钢管混凝土柱是由钢管和混凝土组合在一起所形成的构件，它能充分发挥两种材料的优点，利用钢管对混凝土的约束效应，提高了核心混凝土的承载能力，而核心混凝土的存在使钢管不会产生局部屈曲。在工程实践中，钢管混凝土柱与钢梁体系具有广泛的应用范围和良好的综合性能。外加强环式节点是钢管混凝土柱一钢梁体系的常见连接形式，认识此类节点的受力性能对结构设计至关重要。在国内外已有的试验及理论研究中，主要针对框架结构的钢管混凝

2、土柱与钢梁垂直正交节点，本文结合武汉船用机械有限责任公司舰艇配套产品生产线(总装总试厂房)，对钢吊车梁与钢管混凝上柱连接的外加强环式节点进行试验研究。由于工期的延误，试验尚不能进行，文章仅对节点的试验方案进行了探讨。试验设计的内容包括试验目的，试验仪器，测点布置及测试内容。通过有限元软件对节点进行了实体建模的数值模拟分析。提取相应的应力分布图形和测点应力数据，对组成节点的加强环、肩梁、钢管和混凝土进行了受力特征分析，得出了各部分的受力变化规律。在此基础上，通过前人所做的工作对节点的受力理论进行了分析，对节点的设计方法进行了回顾。结合有限元分

3、析结果，对当前设计方法存在的不足进行了探讨，并结合实际情况对此类节点的设计提出一些有益的设计建议，为今后类似节点的设计提供了依据。。钢管混凝土柱外加强环式节点受力性能研究关键词：钢管混凝土柱，外加强环式节点，理论分析，设计建议ABSTRACTTheconcrete‘finedsteeltubularcolumnpossessesadvantagesovereitherpuresteelorconcretecolumns．Asakindofcompositestructure，thesteeltubecanprovideeffectiveco

4、nfinementtothecoreconcrete，atthesametimethecoreconcretecanpreventthesteeltubeformbuckling．Concrete—filledsteeltubularcolumnwithsteelbeamhasbeenwidelyusedinhighbuildingsforitsfavorableintegrationperformance．Inconcrete-filledsteeltubularcolumnwithsteelbeamsystem，thejointwith

5、outerringstiffenersismainlyused。∞itisimportantforengincerstorealizethiskindofjointdceply．Inthepastexperimentalandtheoreticalstudywithinthecountryandabroad，researchersaremainlyfocusedontheformofperpendicularjointwithcolumnandbeaminframework．Thisthesisisbasedonapracticalproj

6、e,ctofAssemblingWorkshopofNavalShipsandBoatsSupportingProductProductionLineinWuhanMarineMachineryplantco．1td．Thestudyisaimedatthejointofconcrete—filledsteeltubecolumnandsteelbeamofeTanewithouterringstiffenersthroughexperiment．Becauseofdelayofconstruction，thetestcallnotbeca

7、rriedon．Thepaperonlydiscussesthetestplan．Thecontentoftestdesignincludestheaimoftest，testinstrumentanddisposaloftestpoints．Finiteelementanalysissoftwareisusedtoestablishasolidmodeltosimulatethetest．Correspondingfiguresofstressdistributionandstressdataareextractedtoanalyzeth

8、emechanicalperformanceofringstiffeners，shoulderbeam，steeItubeandconcrete．Themechanicalthe