带环板的穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点试验研究及分析

摘要

随着高层建筑的快速发展,钢管混凝土在建筑结构中的应用越来越多,而节点作为钢管混凝土结构的一个关键部位,受力复杂,类型多变,节点在设计和施工中的困难仍然未能解决.该文在原有对穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点的试验研究和理论分析的基础上,提出了带环板的穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点,并对该节点进行试验研究及分析,研究内容如下:1、进行了取自实际工程的两个钢管混凝土柱节点的足尺试验,获取该节点形式的有关变形、应变、裂缝开展、破坏形态及极限了承载力等数据,并对这种节点进行分析和评价,为柱节点设计提供了依据;2、利用通用有限元软件,对该节点进行非线性有限元分析,分析节点的受力机理;3、推导了环板的理论计算公式;4、根据前面工作结果,结合相关资料,提出可用于工程的节点设计方法.

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第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1钢管混凝土结构原理和特点

1.1.2现有钢管混凝土结构节点概述

1.2研究目的和内容

1.3论文结构

第二章试验分析

2.1概述

2.2目的及设计

2.2.1试验目的

2.2.2试件的设计与制作

2.3试验加荷装置及测试装置

2.3.1加荷方法

2.3.2测试装置

2.3.3加荷方案

2.4试验现象及分析

2.4.1试验现象

2.4.2试验结果分析

2.5本章小结

第三章非线性有限元分析

3.1概述

3.2有限元模型

3.2.1裂缝的处理

3.2.2单元概述

3.2.3材料属性

3.3试件SC1的有限元分析

3.3.1有限元模型的建立

3.3.2边界约束及加载

3.3.3非线性求解

3.3.4计算结果分析

3.4实际结构模型有限元分析

3.5本章小结

第四章环形钢板理论分析

4.1概述

4.2计算假定及简化

4.3环形钢板的计算方法

4.3.1多余未知力在基本结构上产生的内力计算

4.3.2放射筋在基本结构上产生的内力计算

4.3.3△1p、△2p的计算

4.3.4环形钢板内力计算

4.4环形钢板强度校核

4.5环形钢板与牛腿之间焊缝设计

4.6环形钢板校核的程序编制及其使用方法

第五章节点设计方法

结论

参考文献

在学期间发表与学位论文内容相关的学术论文

致谢