鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土梁節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能的有限元模擬.pdf

1、鋼管混凝土柱作為目前結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域研究和應(yīng)用熱點(diǎn)問(wèn)題之一，在實(shí)際工程如何使用鋼管混凝土柱優(yōu)良的力學(xué)特性，其關(guān)鍵在于柱與梁合理的節(jié)點(diǎn)連接方式。本文通過(guò)對(duì)四組鋼管混凝土柱的抗壓模擬和五組鋼管混凝土柱的扭轉(zhuǎn)模擬，以及對(duì)四種節(jié)點(diǎn)形式三種工況下的加載計(jì)算后，對(duì)四種節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比分析，然后在已有的節(jié)點(diǎn)形式的基礎(chǔ)上，提出了節(jié)點(diǎn)的改進(jìn)方案。本文主要包括以下內(nèi)容:
　　1、用ANSYS對(duì)鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬，進(jìn)行柱頂面豎向位移加載以

2、及扭矩加載。與實(shí)驗(yàn)中得到的全程荷載-位移曲線作為對(duì)比，來(lái)檢驗(yàn)在鋼管混凝土柱建模過(guò)程中混凝土本構(gòu)關(guān)系、鋼材本構(gòu)關(guān)系選擇、單元選擇、網(wǎng)格劃分等的合理性。
　　2、在三種加載方式下對(duì)CFST柱梁節(jié)點(diǎn)中梁貫通式節(jié)點(diǎn)、柱貫通式節(jié)點(diǎn)、普通穿心式節(jié)點(diǎn)、鋼筋穿心式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元模擬。對(duì)各種加載方式下節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼管、混凝土、鋼筋的應(yīng)力分布做了比較分析，分析發(fā)現(xiàn)在豎向加載條件下鋼管混凝土柱的整體受力性能相差不大，其中鋼管混凝土柱貫通式節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)區(qū)域的

3、力學(xué)性能表現(xiàn)良好;而在梁端水平加載過(guò)程中，四種節(jié)點(diǎn)在梁端與環(huán)形梁連接位置的混凝土主應(yīng)力較大，需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)處理;在單向水平載荷條件下，鋼管混凝土柱貫通式節(jié)點(diǎn)同樣體現(xiàn)了該連接方式下其力學(xué)性能的優(yōu)異性。
　　3、對(duì)四種不同節(jié)點(diǎn)分析后，在鋼管混凝土柱貫通式節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，保留節(jié)點(diǎn)連接處環(huán)形梁的設(shè)置，在節(jié)點(diǎn)區(qū)域豎向方向設(shè)置內(nèi)鋼管，以加強(qiáng)由于鋼管在此區(qū)域不連續(xù)引起節(jié)點(diǎn)的削弱，在方形梁與環(huán)梁連接處對(duì)該處鋼筋進(jìn)行加密處理，用以保證鋼筋上的拉