加套管的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的模擬分析

鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀及待解決問題——鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)的高層建筑工程和大跨度橋梁工程中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，然而對(duì)圓鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的極限承載力，目前尚缺乏了解和研究。本文對(duì)鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的研究成果進(jìn)行了評(píng)述，指出目前對(duì)于鋼管混凝土節(jié)...

目錄 vii 目錄 第1章緒論........................................................1 1.1研究背景..............................................................................................................1 1.2研究現(xiàn)狀..............................................................................................................1 1.3研究?jī)?nèi)容...................................................................

為研究芯鋼管連接的鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力的計(jì)算方法,應(yīng)用節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和有限元方法對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力進(jìn)行了分析,表明節(jié)點(diǎn)承載力主要由芯鋼管混凝土和芯鋼管外的環(huán)形鋼筋混凝土共同承受。根據(jù)塑性理論的下限定理,推導(dǎo)出芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形鋼筋混凝土的彎矩軸力相關(guān)曲線,并對(duì)曲線進(jìn)行了簡(jiǎn)化。采用疊加原理將芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形混凝土的承載力疊加得到節(jié)點(diǎn)偏心受壓時(shí)極限承載力,給出節(jié)點(diǎn)偏于安全的偏壓承載力的計(jì)算公式,公式中給出考慮芯鋼管混凝土受外圍環(huán)形鋼筋混凝土約束后的承載力提高系數(shù)k。以35層商住樓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際工程為算例,介紹了節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力公式的應(yīng)用方法。

結(jié)合某超高層鋼結(jié)構(gòu)工程,針對(duì)該項(xiàng)目中擬采用的中厚壁、大直徑鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)可能存在的層狀撕裂問題進(jìn)行試驗(yàn)研究。依據(jù)cecs28:90規(guī)范設(shè)計(jì)了兩種不同構(gòu)造的內(nèi)置加勁環(huán)節(jié)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行的加載試驗(yàn)表明:該節(jié)點(diǎn)具有較高的承載力和變形能力,塑性鉸出現(xiàn)在梁柱交接處,若焊接稍有缺陷則很有可能發(fā)生層狀撕裂現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,提出了對(duì)梁端翼緣進(jìn)行變截面擴(kuò)展處理的改進(jìn)型節(jié)點(diǎn),并重新進(jìn)行試驗(yàn)及相應(yīng)的有限元分析。研究表明:改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)塑性鉸位置明顯偏離了節(jié)點(diǎn)區(qū)域,有效改善了節(jié)點(diǎn)的受力狀況。按彈塑性非線性有限元分析得到的節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)、應(yīng)力分布狀況和極限承載力與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合,證明工程設(shè)計(jì)所采用的分析理論符合節(jié)點(diǎn)的實(shí)際工作狀況,所提出的變截面坡度為1∶1的小擴(kuò)展形式構(gòu)造措施可以避免層狀撕裂的發(fā)生。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

加強(qiáng)環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)在工程中通常被當(dāng)作剛性節(jié)點(diǎn)。但實(shí)際上,完全的剛性連接是不存在的,該節(jié)點(diǎn)的梁柱連接剛度介于剛接與鉸接之間。為了獲得完整準(zhǔn)確的節(jié)點(diǎn)連接剛度信息,主要運(yùn)用有限元工具并加以試驗(yàn)驗(yàn)證,探求影響梁柱連接剛度的各要素以及這些要素對(duì)連接剛度的影響程度。首先,利用有限元分析軟件ansys建立加強(qiáng)環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的有限元模型,并以試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性;然后,在經(jīng)過試驗(yàn)校核的有限元節(jié)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上,作一系列改變節(jié)點(diǎn)域各個(gè)參數(shù)的分析,從而確定影響梁柱連接剛度的重要因素;最后,利用matlab將有限元數(shù)據(jù)擬合成描述該節(jié)點(diǎn)梁柱連接剛度通用的m—θ公式。

基于有限元軟件abaqus,對(duì)核心鋼管混凝土柱—預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土梁組合框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了模擬分析,探討了預(yù)應(yīng)力對(duì)該類型節(jié)點(diǎn)在破壞模式與極限抗剪承載力等方面的影響,得出了一些有意義的結(jié)論。

根據(jù)鋼管混凝土的施工特點(diǎn),引入合理的計(jì)算假定,運(yùn)用ansys軟件建立有限元模型,分析了管內(nèi)混凝土在未結(jié)硬前對(duì)空鋼管的影響,為今后開展鋼管混凝土施工分析提供新思路。

為了研究鋼管混凝土柱-鋼梁環(huán)板節(jié)點(diǎn)的抗剪性能,采用abaqus軟件對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過對(duì)大量的典型算例進(jìn)行數(shù)值模擬,驗(yàn)證模型的合理性。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)規(guī)范所規(guī)定的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則,建立鋼管混凝土柱-鋼梁環(huán)板節(jié)點(diǎn)的有限元典型試件模型,并對(duì)該模型進(jìn)行單調(diào)加載下的全過程分析。依據(jù)所得到的有限元數(shù)值模擬結(jié)果,分析節(jié)點(diǎn)宏觀的破壞形態(tài)以及微觀的剪力-剪切變形關(guān)系,以此來明晰節(jié)點(diǎn)的受剪機(jī)理,從而為抗剪設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)。

鋼管混凝土中對(duì)于梁節(jié)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)——介紹了有限元計(jì)算和荷載試驗(yàn)中得到的鋼管混凝土柱環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能和破壞形態(tài)，歸納了現(xiàn)有的適于工程實(shí)際應(yīng)用的抗彎、抗剪承載力設(shè)計(jì)方法以及環(huán)梁和框架梁配筋要求，并對(duì)帶樓板環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的樓板配筋進(jìn)行了探討。

Abaqus在鋼管混凝土模擬中的運(yùn)用綜述

側(cè)向沖擊作用下圓鋼管混凝土構(gòu)件的數(shù)值模擬分析——摘要：首先利用ls—dyna程序?qū)σ粓A鋼管混凝土構(gòu)件落錘沖擊試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬；然后對(duì)1根兩端固支的鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析，模擬過程中混凝土采用能較好模擬復(fù)雜試驗(yàn)結(jié)果的concrete...

trc和tsrc短柱都是鋼管混凝土柱的特殊形式。在這兩種短柱中,鋼管并不會(huì)跨越梁柱連接,并且長(zhǎng)度也短于混凝土核心筒。在地震區(qū),短柱容易產(chǎn)生脆性剪切破壞。trc和tsrc短柱廣泛應(yīng)用于橋梁、高層建筑和大型廠房,所以對(duì)短柱的剪切破壞及如何提高此類柱的延性便顯得非常重要。研究目的是為trc和tsrc短柱的計(jì)算開發(fā)一個(gè)非線性有限元模型,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。基于有限元計(jì)算結(jié)果,采用彈塑性方法來分析鋼管的應(yīng)力狀態(tài),并利用一個(gè)改進(jìn)的aci設(shè)計(jì)方法去計(jì)算trc和tsrc短柱的名義抗剪強(qiáng)度。

?????????????????????????????????????????????????????????20100401 ?????????????????????????????????????????(8?ì1.???.???.???.???.??.???.fujian-ping.chengsi-cong.huangzong-yu.fangchang-jian.zhanglan.maliang-xuan??????????-??????????[????]-?????????????2008,31(3)2.???.???.???.???.??.???.fujian-ping.maliang-xuan.huangzong-yu.fangchang-jian.zhang

研究了鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土環(huán)梁中節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱環(huán)梁節(jié)點(diǎn))和鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土環(huán)扁梁中節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn))的內(nèi)力傳遞機(jī)理,提出了環(huán)梁節(jié)點(diǎn)、環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn)靜載實(shí)驗(yàn)和低周反復(fù)荷載實(shí)驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)受力模型,分析了靜載實(shí)驗(yàn)和低周反復(fù)荷載實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)受力模型的不同點(diǎn).研究表明,在靜載作用下,環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn)計(jì)算截面有剪扭、拉彎和純彎截面;在低周反復(fù)荷載作用下,環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn)計(jì)算截面有剪扭、拉彎和純扭截面.

研究梁通柱斷式方鋼管混凝土中節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能和抗震性能.該種節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)區(qū)中斷柱的外鋼管,使鋼筋混凝土梁的縱筋在節(jié)點(diǎn)直通.在節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)置芯鋼管、密排箍筋、豎向短筋連系上下鋼管混凝土柱.通過2個(gè)縮尺模型試件的擬靜力試驗(yàn),得到節(jié)點(diǎn)試件的破壞過程、破壞形態(tài)、試件滯回曲線和試件各組成部分的荷載-應(yīng)變關(guān)系.試驗(yàn)結(jié)果表明:該種節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下性能良好.試件破壞發(fā)生在梁根部,節(jié)點(diǎn)區(qū)尚有較大承載潛力,試件的耗能性能、位移延性良好.軸壓比的增大對(duì)于承載力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趨勢(shì).

內(nèi)隔板外伸式方鋼管混凝土-h鋼梁節(jié)點(diǎn)作為《矩形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(cecs159:2004)推薦的主要節(jié)點(diǎn)形式之一,具有優(yōu)越的力學(xué)性能。目前有兩種屈服機(jī)理計(jì)算此類節(jié)點(diǎn)的承載力。采用有限元軟件abaqus建立節(jié)點(diǎn)模型,模擬拉伸狀態(tài)下的受力過程,分析隔板—鋼梁連接形式、隔板開洞、隔板寬度等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)力學(xué)的影響,并將模擬承載力與理論推導(dǎo)公式進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,為節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供參考。

《天津市矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱"本規(guī)程")根據(jù)所制定的編制大綱,總結(jié)了近年來矩形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果,并在參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上編制而成。文中介紹了本規(guī)程中總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、計(jì)算原則、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、施工等主要部分的要點(diǎn)。

方形截面鋼管混凝土非均勻受火溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬——采用有限差分法，依照標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)實(shí)驗(yàn)升溫曲線對(duì)高溫（火災(zāi)）作用下方形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了非均勻受火條件下不同保護(hù)層方形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)。結(jié)果表明，兩邊受火結(jié)構(gòu)受火鋼管表面最高...

采用有限差分法,依照標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)實(shí)驗(yàn)升溫曲線對(duì)高溫(火災(zāi))作用下方形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了非均勻受火條件下不同保護(hù)層方形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)。結(jié)果表明,兩邊受火結(jié)構(gòu)受火鋼管表面最高溫度低于三邊受火結(jié)構(gòu)鋼管表面溫度,混凝土作為保護(hù)層具有良好的防火效果,改善了結(jié)構(gòu)防火性能。方形截面鋼管混凝土傳熱模型也可用于火災(zāi)條件下結(jié)構(gòu)性能的分析及災(zāi)后的抗震加固。

圓鋼管混凝土短柱力學(xué)性能三維數(shù)值模擬分析——用材料破壞過程分析系統(tǒng)rfpa(realisticfailureprocessanalysis)三維數(shù)值模擬方法對(duì)軸心受壓的圓鋼管混凝土短柱進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，研究了鋼管混凝土短柱的力學(xué)性能及破壞模式。著重探討了套箍系數(shù)對(duì)試件的承載...

針對(duì)某高層建筑鋼管混凝土柱開裂情況,對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),包括混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、鋼筋配置檢測(cè)、裂縫檢測(cè)監(jiān)測(cè)等.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況,對(duì)鋼管混凝土柱的裂縫發(fā)生原因進(jìn)行了詳細(xì)分析,提出了一些預(yù)防措施,并對(duì)其中一個(gè)鋼管混凝土柱進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)破壞情況相符.