钢混凝土组合桁架耳板式节点试验研究与理论分析-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：)达益叁 日期：塑!L年上月』日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：迭盛导师 摘要钢．混凝土组合桁架结构是由钢筋混凝土弦杆和钢腹杆组成的一种新 摘要 钢．混凝土组合桁架结构是由钢筋混凝土弦杆和钢腹杆组成的一种新 型结构。本文研究的钢．混凝土组合桁架耳板式节点是桁架结构上弦杆与 腹杆的交汇、联接的集结区，也是结构传力的核心点，其受力性能对桁架 结构工作性能具有重要的影响。为了研究耳板式节点在水平推力作用下的 工作性能，本文通过静力加载试验和有限元软件进行分析，研究内容及成 果如下： 1)完成了两个1：3比例的耳板式节点模型的试验工作。根据试验得 到应变值和位移大小，同时考虑试验过程中混凝土裂缝开展以及钢腿屈服 等破坏特征，分析组合节点的工作性能。试验表明，耳板式节点试件的承 载能力良好，两次试验中的钢腿均发生屈曲破坏，因此钢腿的强度和截面 特征是决定耳板式节点承载力的关键因素； 2)采用大型通用有限元软件ABAQUS对钢．混凝土组合桁架耳板式 节点进行数值模拟分析，并把经计算所得的应力云图、荷载．应变曲线以 及荷载．位移曲线与试验所得数据进行对比，验证有限元分析方法和节点 模型简化设计的正确性。计算结果表明，该模型计算可靠，能反映钢．混 凝土组合桁架耳板式节点的实际工作状态。经分析发现，耳板式节点的主 要失效模式是由于混凝土弦杆的开裂和受压钢腿屈曲，因此改变弦杆的强 度、钢腿的强度和截面特征对节点的极限承载力有重要影响；同时对PBL 连接件的受力性能也进行了分析； 3)利用先前建立的有限元模型，对不同混凝土强度等级、钢腿厚度、 纵筋及箍筋配筋率以及剪力连接件的大小及强度的组合桁架节点进行参 数分析，得出不同设计参数对组合节点荷载．应变曲线、荷载．位移曲线、 最大应力等力学特征的影响规律。研究表明，增大钢腿壁厚对改善耳板式 节点承载性能有显著作用；改变混凝土等级、纵筋和箍筋配筋率、PBL 连接件的大小和强度对提高耳板式节点的极限承载力影响很小。 关键词 钢．混凝土组合桁架耳板式节点，试验研究，非线性有限元分析， 工作性能 AB AB STRACT Steel．concrete composite truss structure iS a new type of structure that iS consist of the steel．concrete composite chords and the steal web member．The node of steel．concrete composite truss studied in this thesis iS not only the assembly areas where the upper chord and the web member meet and interact with each other,but also the core point of force transferring in this structure． The mechanical performance of the node exerts great influences on the working performace of truss structure．In order to study the working performance of ear-plate node specimens under horizontal loading，the static loading test and general software ABAQUS are employed．The following are the researching contents and major achievements： 1)Two experiments on the