【摘 要】
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本文结合预制钢筋混凝土梁和钢管混凝土柱两者力学性能优势,提出新型预制钢筋混凝土梁—钢管混凝土柱装配节点,该节点将梁纵筋通过钢管壁的开孔穿过节点,在钢管壁上焊接U型板作为预制混凝土梁的支撑,并通过钢管壁和U型板的栓钉提高剪切性能。运用有限元软件模拟分析预制钢筋混凝土梁—钢管混凝土柱节点抗震性能,进一步探讨不同参数对节点抗震性能的影响,论文的主要内容和成果如下:1.运用ABAQUS有限元软件,分析模拟
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本文结合预制钢筋混凝土梁和钢管混凝土柱两者力学性能优势,提出新型预制钢筋混凝土梁—钢管混凝土柱装配节点,该节点将梁纵筋通过钢管壁的开孔穿过节点,在钢管壁上焊接U型板作为预制混凝土梁的支撑,并通过钢管壁和U型板的栓钉提高剪切性能。运用有限元软件模拟分析预制钢筋混凝土梁—钢管混凝土柱节点抗震性能,进一步探讨不同参数对节点抗震性能的影响,论文的主要内容和成果如下:1.运用ABAQUS有限元软件,分析模拟试件本构模型的选取、边界条件、载荷和网格的划分,建立有限元三维模型,将有限元模型结果与试验对比分析,吻合度较高,验证了模型的正确性和有限元软件的可靠性。2.在验证有限元正确性基础上,进一步扩展分析,以梁混凝土强度、梁纵筋配筋率、U形板屈服强度和厚度、钢管强度和梁箍筋直径为试验参数,设计14个模型,分析各参数对节点抗震性能的影响。3.各参数对节点的抗震性能影响如下:（1）随着梁混凝土强度的提高,节点的耗能增加,混凝土强度从C30-C60,承载力提高3%左右,延性系数随着混凝土强度的增加而增大,LH-C50刚度退化快,其他3个混凝土强度相差较小,该节点梁混凝土强度建议取值C30。（2）梁配筋率为1.05%（LPJ-3）时,滞回曲线面积最大,配筋率为0.95%（LPJ-1）的滞回曲线面积最小,特别在反向加载时,面积相差较大。LPJ-2（0.77%）滞回环面积、峰值荷载都比LPJ-1大,刚度退化前期LPJ-2最快,LPJ-3最慢,位移变形后期,LPJ-2逐渐减慢,最后刚度退化系数最小,建议梁上部纵筋5C25 3/2配置。（3）通过对5个U形板参数的分析,U形钢板在梁和圆钢管柱之间起到很好的传递剪力的作用,但提高U形板本身的强度和厚度对节点抗震性的提高很小,建议取试验值8mm厚、Q345级钢。（4）钢管强度建立强度为Q390和Q420两个模型对比分析,钢管强度Q390相比钢管强度Q345提升较小,钢管强度Q420的试件耗能增加,延性有所提高,圆钢管的强度等级Q420以下对节点的抗震性影响很小,可知,从钢管强度方面提高节点抗震性,圆钢管的强度等级需Q420以上。（5）梁箍筋建立箍筋直径8mm、10mm和12mm三个模型对比分析,随着箍筋直径增大,回滞环面积减小,承载力提高,延性降低,耗能减弱,建议箍筋直径选用8mm。
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