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《芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点非线性有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第38卷第3期建筑结构2008年3月3芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点非线性有限元分析卢先军王毅红付敏郭增辉(长安大学建筑工程学院西安710061)[提要]应用有限元分析软件ANSYS对一种新型的芯钢管连接的半连通钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁角节点进行非线性分析。确定单元类型、材料本构关系、破坏准则和梁端荷载,利用对称性建立的三维实体模型分析模型中梁、柱、外钢管、节点芯钢管、环箍、竖向钢筋和混凝土的应力状况。研究模型破坏过程、受力性能、破坏机理以及模型破坏的原因,并将有限元分析结果与模型试验结果进行了对比分析,互相验证了分析
2、结果的正确性。证实这种新型节点的合理性、可行性,指出节点还有较大的承载潜力,满足“强柱、弱梁、节点更强”的抗震设计原则,用于实际工程有望解决节点传递弯矩能力弱、刚度差、构造复杂、施工不便等问题。[关键词]钢管混凝土节点芯钢管破坏机理有限元方法非线性分析NonlinearFiniteElementAnalysisofSemi2connectedCornerJointwithCoreSteelTubeinConcreteFilledSteelTubePLuXianjun,WangYihong,FuMin,GuoZenghui(S
3、choolofCivilEng.,Chang’anUniversity,Xi’an710061,China)Abstract:Thenewjointconnectsconcretefilledsteeltubular(CFST)columnandRCbeam.Theelementtypes,thematerialconstitutionalrelationshipandthefailurecriterionareconfirmed,andtheloadatbeamendissimplified.Basedonthesymme
4、tricalcharacter,thethree2dimensionalmodelispresentedtoanalyzethestressstatusofthemembersinthejointmodel,includingthebeam,thecolumn,theoutersteeltube,thejointcoresteeltube,thehooping,theverticalreinforcementandtheconcrete.Theforcedbehavior,thefailuremechanismandthec
5、auseofthemodelfailurearestudied.Theresultsofthemodeltestarecomparedwiththeresultsofthefiniteelementanalysis.Bythecomparativeresults,thecorrectnessoftheanalysisresultsisvalidated,andtherationalityandfeasibilityofthenewtypejointareapproved.Theresultsalsoindicatesthat
6、thejointstillhaspotentialbearingcapacity.Thejointmodelmeetstheseismicdesignprinciples“strongcolumn,weakbeam,strongerjoint”.Intheactualprojects,itwillsolvelotsoftheproblems,suchastheweakcapabilityofthejointinpassingthemoment,theweakstiffness,thecomplexconformationan
7、dtheinconvenienceconstruction.Keywords:concretefilledsteeltube;joint;coresteeltube;failuremechanism;finite2elementmethod;nonlinearanalysis0引言口,在节点内部设置芯钢管、密排环形箍筋和竖向短筋非连通钢管混凝土梁柱节点研究表明,该节点用进行补强,以保证节点的强度、刚度和钢管混凝土柱的于中、边节点具有良好的力学性能,能够可靠地传递梁连续性,梁纵筋在节点中直通或直接锚固于节点核心[1,3]中的内
8、力,钢管混凝土柱具有很好的连续性。节点区混凝土中。试件按照实际模型的1P4缩尺,节点模混凝土与梁混凝土一次整浇,节点具有良好的强度和型试件的材料力学性能见表1。节点平立面尺寸及配刚度,梁、柱的破坏先于节点的破坏,满足“强柱、弱梁、筋如图1所示。节点更强”的抗震要求。但由于上下钢管在节点区中
