不同形式鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)非線性有限元對比分析.pdf

1、鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)是各種構(gòu)件的力流交匯之處,受力模式與受力特點(diǎn)比較復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)失效的后果也十分嚴(yán)重,所以研究鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的受力特性十分必要。目前國內(nèi)外研究的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)大多都滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的要求,所謂的節(jié)點(diǎn)破壞,其實(shí)是梁的破壞。梁破壞后,試驗(yàn)或分析即停止,節(jié)點(diǎn)區(qū)域還有很大的承載能力沒有發(fā)揮出來。要對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全過程分析,必須讓節(jié)點(diǎn)先于構(gòu)件破壞,而這方面的研究國內(nèi)外很少。鑒于此,本文在方鋼管混凝土柱-鋼梁

2、外加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件ABAQUS對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了三維非線性模擬分析。
　　首先,針對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,確定了適用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼材和核心混凝土兩種材料的本構(gòu)關(guān)系以及材料之間的接觸模型,通過對四個(gè)試驗(yàn)26個(gè)鋼管混凝土構(gòu)件的算例分析,驗(yàn)證了本構(gòu)關(guān)系及接觸模型對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的正確性和適用性。
　　然后在模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了節(jié)點(diǎn)的非線性有限元分析模型,并進(jìn)行了荷載-位移全過程分析。計(jì)算結(jié)果與

3、試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。
　　通過模型試驗(yàn)的分析,設(shè)計(jì)并建立了削弱柱的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)模型MX1和符合規(guī)范要求的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)模型MX2。經(jīng)過對比,削弱節(jié)點(diǎn)形式的延性較好,剛度退化較慢,具有較好的抗震性能,但是其抗彎承載力,抗剪承載力均不如普通節(jié)點(diǎn)形式,不宜推廣使用。最后以軸壓比、鋼材強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、截面含鋼率、梁柱線剛度比等為控制參數(shù),建立了41個(gè)有限元模型來研究各參數(shù)對不同形式節(jié)點(diǎn)的P??曲線的影響效應(yīng),通過對比分析,進(jìn)一步明確了各