【摘 要】
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近年来,在组合结构中出现一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁组成的框架组合结构(RCS框架结构)。理论研究及工程应用实践均表明,该结构形式,充分发挥了材料各自的优点,受力
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近年来,在组合结构中出现一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁组成的框架组合结构(RCS框架结构)。理论研究及工程应用实践均表明,该结构形式,充分发挥了材料各自的优点,受力性能尤其抗震性能大为改善,结构综合指标提高。
混凝土柱-钢梁节点是RCS框架结构体系的关键部分,其连接性能直接影响到组合结构在荷载作用下的整体性能。本文通过数值模拟计算方式计算讨论该组合结构混凝土柱-钥梁连接节点在反复荷载下的结构反应,从而研究分析该结构的抗震性能。本文在查阅大量国内外相关文献,了解研究现状及存在问题基础上,主要做了以下工作:
首先,以实际工程为依托,进行了钢筋混凝土框架结构和等强代换的相应RCS框架结构的静载反应计算、模态分析计算和时程分析计算,比较分析了两者的静力、动力特性及动力反应特点,证实RCS框架结构在静载以及地震荷载作用下具有良好的抗变形能力。
其次,研究讨论运用有限元软件ANSYS对RCS框架节点进行数值模拟抗震反应计算时,各参数的合理设置问题和合理有效的建模方法;计算分析型钢与混凝土之间的粘结滑移对结构抗震反应的影响,研究探讨反复荷载下考虑该滑移的必要性;数值模拟计算可靠性通过文献试验结果证实。
最后,运用数值模拟手段对节点进行抗震性能分析,研究讨论影响RCS框架节点抗震性能的主要因素。计算分析型钢梁腹板的高度、厚度,型钢梁翼缘的宽度、厚度等因素变化对RCS节点的承载力、滞回性能、变形能力、型钢单元应力、混凝土单元应力、混凝土的开裂程度的影响。
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