本書系統(tǒng)研究異形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點的抗震性能與承載機理,聚焦L形與十字形截面,創(chuàng)新提出蓋板式外加強環(huán)與側(cè)板連接構(gòu)造。通過精細化有限元模擬、參數(shù)化分析與理論推導,揭示構(gòu)造參數(shù)對節(jié)點滯回、延性、耗能及破壞模式的影響規(guī)律,建立彎剪極限承載力計算公式,為裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅節(jié)點設(shè)計提供“試驗-模擬-理論”閉環(huán)技術(shù)支撐。
本書可作為土木工程專業(yè)相關(guān)科研工作人員、研究生的理論讀物,也可供工程結(jié)構(gòu)設(shè)計院工作人員閱讀參考。
第1章緒論001
1.1研究背景001
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀004
1.2.1圓形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點004
1.2.2矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點005
1.2.3異形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點006
1.3研究內(nèi)容008
參考文獻009
第2章異形柱模型的建立與驗證014
2.1引言014
2.2ABAQUS軟件簡介014
2.3有限元模型的建立015
2.3.1材料的本構(gòu)模型015
2.3.2試件設(shè)計及材料性能的定義020
2.3.3單元類型選取021
2.3.4網(wǎng)格劃分與接觸條件022
2.3.5邊界條件與加載023
2.4有限元模型的驗證023
2.4.1破壞模式023
2.4.2荷載-位移關(guān)系曲線025
2.5本章小結(jié)026
參考文獻027
第3章基于異形鋼混混凝土柱理論的加固柱軸壓性能有限元分析028
3.1引言028
3.2有限元模型的建立029
3.2.1T形鋼筋混凝土柱軸壓試驗數(shù)據(jù)030
3.2.2外套鋼管混凝土加固柱有限元模型031
3.2.3有限元計算結(jié)果分析032
3.3外套鋼管混凝土加固柱受壓機理033
3.3.1軸壓受力機理033
3.3.2加載全過程的受力特點034
3.4構(gòu)件受力分析037
3.4.1原柱鋼筋混凝土受力037
3.4.2后澆混凝土受力038
3.4.3鋼管受力038
3.5各參數(shù)對加固柱軸壓承載力影響039
3.6各參數(shù)對加固柱延性的影響040
3.7軸壓極限承載力計算042
3.8本章小結(jié)044
參考文獻044
第4章新型蓋板式外加強環(huán)L形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點有限元模擬與分析048
4.1引言048
4.2節(jié)點設(shè)計049
4.2.1既有節(jié)點不足049
4.2.2節(jié)點設(shè)計理念與思路050
4.3有限元模型的建立051
4.3.1模型設(shè)計參數(shù)051
4.3.2材料的本構(gòu)模型055
4.3.3相互作用的設(shè)置055
4.3.4邊界條件和加載制度058
4.3.5單元類型和網(wǎng)格劃分060
4.4有限元模型結(jié)果分析060
4.5節(jié)點抗震性能分析063
4.5.1滯回曲線063
4.5.2荷載-位移骨架曲線066
4.5.3節(jié)點延性性能069
4.5.4剛度退化規(guī)律071
4.5.5強度退化規(guī)律073
4.5.6節(jié)點耗能分析074
4.6本章小結(jié)082
參考文獻083
第5章新型蓋板式外加強環(huán)L形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點抗震性能參數(shù)分析084
5.1引言084
5.2節(jié)點幾何參數(shù)分析085
5.2.1鋼管厚度085
5.2.2外加強環(huán)厚度090
5.2.3鋼梁截面尺寸095
5.2.4外加強環(huán)長厚比101
5.3材料參數(shù)分析105
5.3.1混凝土強度106
5.3.2鋼管強度109
5.3.3鋼梁強度113
5.4本章小結(jié)117
參考文獻118
第6章蓋板式外加強環(huán)節(jié)點的承載力計算方法119
6.1引言119
6.2節(jié)點抗彎承載力計算120
6.2.1鋼管柱壁屈服120
6.2.2鋼梁受壓翼緣失穩(wěn)驗算121
6.2.3鋼梁腹板受剪局部失穩(wěn)驗算121
6.2.4鋼梁腹板強度驗算122
6.3鋼梁翼緣與外加強環(huán)的螺栓連接破壞122
6.4本章小結(jié)125
參考文獻126
第7章側(cè)板連接十字形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點抗震性能分析127
7.1引言127
7.2有限元模型的建立129
7.2.1材料的本構(gòu)模型129
7.2.2單元選取與網(wǎng)格劃分129
7.2.3界面模型及接觸處理129
7.2.4邊界條件與加載130
7.2.5算例分析131
7.3抗震性能分析132
7.3.1節(jié)點設(shè)計132
7.3.2節(jié)點模型破壞形狀分析135
7.3.3抗震性能特征分析140
7.4本章小結(jié)156
參考文獻157
第8章側(cè)板連接十字形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點承載力計算分析159
8.1引言159
8.2側(cè)板連接節(jié)點的受彎承載力160
8.2.1節(jié)點受彎屈服機制和傳力機理160
8.2.2側(cè)板連接節(jié)點極限受彎承載力計算公式161
8.2.3側(cè)板連接節(jié)點極限受彎承載力驗算163
8.3側(cè)板連接節(jié)點的受剪承載力164
8.3.1中節(jié)點的受力分析164
8.3.2節(jié)點受剪屈服機制166
8.3.3側(cè)板連接節(jié)點極限抗剪承載力計算公式166
8.3.4側(cè)板連接節(jié)點極限受剪承載力驗算173
8.4本章小結(jié)173
參考文獻174