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方钢管混凝土柱的有限元分析

发布于:2016-02-06 20:42
有限元分析

      钢管混凝土是指由钢管中填充混凝土而形成,并利用钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的一种组合结构。由于钢管混凝土结构能够充分发挥钢管和混凝土两种材料各自的特点,故具备比钢结构和混凝土结构更多的优势与性能,如承载力高、塑性韧性好、制作和施工方便、耐火性能好、经济效果好等。梁柱的连接对于框架结构的安全性能及整体工程的造价影响至关重要,所以节点一直是各种类型结构的研究重点,钢管混凝土结构也不例外,根据受力变形特性不同可以将节点划分为刚性连接、半刚性连接、铰接连接,其中,方钢管混凝土柱与钢梁的刚性连接的研究和应用相对较广泛的多为规程。推荐的四种节点:带短梁内隔板式连接、外伸内隔板式连接(隔板贯穿式)、外隔板式连接(外加强环式)、内隔板式连接。
      国内外学者也一直基于已有形式的不足研究各种新形式节点,不断改善其力学性能及使用特性,作为一种新型节点-穿透式钢梁节点,包含穿心构件有钢梁、腹板、翼缘、钢筋、弯起钢板等,穿透式钢管混凝土柱6钢梁连接属于内部加强式节点,穿心构件可以将内力有效地传递给核心混凝土,改善节点域的应力分配,从而能够提高节点的受力性能,曾经就该类型节点进行过相关研究的有:研究涉及穿透式节点的单调加载拟静力加载试验研究和节点的受力性能分析,大部分试件针对圆钢管节点且目前该节点形式的试验数据及数值理论分析还是相对较少。
      研究人员制作2个试件对方钢管穿筋节点的抗震性能进行研究,基于其中试验反应较好的部分试件进行了考虑几何非线性-材料非线性-接触非线性的有限元分析,将计算值与试验结果进行比较,分析了节点的破坏模式、承载力、延性及耗能能力等试验概述关于穿透式钢管混凝土节点的试验研究及数值分析工作国内外开展相对较少,选取8个试验反应相对较好的方钢管混凝土柱6箱型钢梁试件C=64 m、C=67 为研究对象,分析该穿筋节点在低周反复荷载作用下的力学性能,试件参数见表,柱的轴压比,为在柱顶部施加恒定压力,为柱的受压强度承载力按公式计算,试验加载是在两侧梁端采用荷载6位移联合控制进行有限元分析


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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