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型钢混凝土与钢组合复杂节点的应力分析

作　者: 张新明
导　师: 于江
学　校: 新疆大学
专　业: 结构工程
关键词: 型钢混凝土节点受力性能破坏机理影响参数
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 19次
引　用: 2次
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内容摘要

型钢混凝土结构广泛的应用于建筑工程领域，其中梁柱节点是结构传递内力的关键环节，可以说保证结构安全的首要前提就是保证节点的安全。本文研究的节点在构造要求和受力情况两方面都比较复杂，所以对节点的受力性能和破坏机理进行研究是非常有意义的。采用试验对节点进行研究，投入的人力和物力都比较大。因此，本文采用ANSYS有限元软件对钢与型钢混凝土组合节点的受力性能和破坏模式进行分析。建立了2组节点有限元模型，分别分析了中节点、边节点的裂缝发展过程、混凝土与型钢的应力分布情况以及型钢腹板厚度、混凝土强度等影响参数对节点抗剪承载力的影响。通过本文分析得出，在单调荷载作用下节点的抗剪承载力由型钢腹板、箍筋和混凝土三部分承担。型钢腹板的存在不仅提高了节点的抗剪承载力，而且对延性也有很大改善;随混凝土强度的提高，节点抗剪承载力亦有所增大。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章引言  8-20
  1.1 研究背景  8-11
    1.1.1 型钢混凝土的研究概况  8-10
    1.1.2 型钢混凝土结构的应用和发展  10-11
  1.2 型钢混凝土节点的研究动态  11-14
    1.2.1 型钢混凝土节点的主要形式  11
    1.2.2 型钢混凝土节点的研究现状  11-12
    1.2.3 节点研究中存在的问题  12-14
  1.3 研究的主要工作  14-20
    1.3.1 来源  14-17
    1.3.2 研究目的及意义  17-18
    1.3.3 研究内容  18-20
第二章有限元分析的理论基础  20-31
  2.1 引言  20-21
  2.2 有限元法综述  21-22
  2.3 材料的本构关系和破坏准则  22-29
    2.3.1 混凝土的本构关系  22-25
    2.3.2 混凝土的破坏准则  25-27
    2.3.3 钢材的本构关系及屈服准则  27-28
    2.3.4 钢筋的处理方式  28-29
  2.4 有限元的求解方法  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章型钢混凝土组合节点模型建立  31-37
  3.1 有限元建模的基本假定  31
  3.2 单元类型的选取  31-33
    3.2.1 混凝土单元  31-32
    3.2.2 型钢单元  32-33
  3.3 材料参数  33
  3.4 荷载施加和端部位移约束  33-34
  3.5 计算收敛的问题  34-35
  3.6 有限元非线性问题求解步骤  35
  3.7 结果后处理  35-36
  3.8 本章小结  36-37
第四章节点的非线性有限元分析  37-62
  4.1 边节点的非线性有限元分析  37-50
    4.1.1 边节点的模型建立的过程  37-40
    4.1.2 边节点的受力过程和破坏形态  40-45
    4.1.3 边节点破坏混凝土裂缝发展过程  45-47
    4.1.4 腹板厚度对边节点承载能力影响分析  47-49
    4.1.5 混凝土强度对边节点承载能力影响分析  49-50
  4.2 中节点非线性有限元分析  50-61
    4.2.1 中节点的模型建立的过程  50-53
    4.2.2 中节点的受力过程和破坏形态  53-57
    4.1.3 中节点破坏混凝土裂缝发展过程  57-58
    4.2.4 腹板厚度对边节点承载力承载力影响分析  58-60
    4.2.5 混凝土强度对中节点承载能力影响分析  60-61
  4.3 本章小结  61-62
第五章结论与展望  62-64
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
在读硕士学位期间发表的论文  69

型钢混凝土与钢组合复杂节点的应力分析

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