钢管混凝土框架梁柱连接工作性能的分析研究-防灾减灾及防护工程专业论文.docxVIP

摘要钢管混凝土框架梁柱连接工作性能的分析研究 摘要 钢管混凝土框架梁柱连接工作性能的分析研究 研究生：谢士华 指导教师：梁书亭教授 摘要 钢管混凝士结构是充分利用钢和混凝土各自优点组合而成的一种新型结构形式，它以其良好的 工作性能受到了越来越多工程设计人员和开发商的青睬。然而，由于其连接形式的多样性和受力形 式的复杂性，目前还未能建立实用、有效的连接区工作性能的评判标准，造成了在框架梁柱连接设 计中关于内力分析方法、抗震性能评定以及构造要求等的差异较大。基于此，本文通过理论分析与 试验研究相结合的方法对钢管混凝土梁柱连接的构造、初始刚度、局部受力以及连接的刚性判断标 准等方面进行了探讨。 通过对实际工程中使用过的多种连接进行的理论分析，结果发现，粱端的剪力能通过连接得到 有效的传递，而在梁端弯矩的传递方面存在一定差异；钢加强环、钢牛腿以及钢筋混凝土环梁是常 用的几种弯矩传递形式，虽然对这些连接在承载力方面进行了较多的研究，但在计算模型的选取上 存在一定差异，其主要原因是未对刚性进行系统研究。 本文采用了由串并联弹簧组成的机械分析模型，对应用较多的加强环式连接的初始刚度进行了 分析，给出了连接初始刚度的计算公式；对公式中的参数进行了理论推导，且与有限元分析的结果 比较吻合。又利用有限元软件ANSYS对加强环的受力进行了分析，结果表明加强环的宽度对整体 的剐度影响最大，其中环越宽刚度越小：另外，梁的宽度对加强环的刚度也有一定的影响。 对钢加强环式连接进行了三个模型试验，结果表明加强环式连接变形较小，连接的刚度较大； 加强环能很好地约束节点核心区，有效地提高连接部位的整体性：肋板能有效地传递梁端剪力，加 强连接各部件间的共同工作；连接的扭转变形对抗弯刚度有一定的影响，但在实际]二程中由于楼板 的作用，这种影响将会明显减小；钢结构部分的加工误差和缺陷对连接的工作性能有一定的影响， 在实际设计中应予以避免。 依据半剐性框架与刚性框架的受力、变形的对比分析，给出了连接的刚性、半刚性及铰接判断 方法的一般标准，并通过理论分析对半刚性框架的设计方法进行了初步探讨。 关键词：钢管混凝土半刚性连接钢加强环初始刚度有限元 串并联弹簧判别标准 !生!型 !生!型 一+—— Analysis and Research on Behavior of Connections for Concrete—filled Steel Tube Column to Bearn Frames Graduate Student：Xie Shihua Advisor：Prof．Liang Shuting Abs；tract concrete filled steel tubular structure is type of new structure that make the best of steel and concrete．Owing to its good behavior,the new structure is used more and more widely by engineering devisers and developers．On the other hand，due to the diversity of connections and their complex approaches in transferring forces，no applied and effective method tojudge the behavior ofconnections has beell found．Therefore．there is some difierences in some aspects，such the analysis method of foice， estimate of structurat behavior under earthquake and design of connections conformation，Based the above-mentioned．both theoretic and experimental methods used to analyze the tectonic，initial rig：idity and local mechanics performance of connections．Moreover,criterion to distinguish the rigid connection， semi—rigid connection and flexible connection is discussed in this paper． Results be obtain