李黎明[1]2004年在《方矩管混凝土柱计算理论分析及隔板贯通式节点研究》文中认为方矩管混凝土结构(包含方钢管混凝土结构和矩形钢管混凝土结构)既有钢结构的塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等特性,又克服了圆钢管混凝土结构由于截面形状特殊所带来的设计、施工及使用上的不便,成为住宅钢结构发展的一个主要方向。但目前方矩管混凝土结构在我国的应用较少,相关的理论还不完备,缺乏相应的有关节点的规范、规程,使得方矩管混凝土结构难以得到推广。为配合方矩管混凝土结构的推广和方矩管混凝土结构节点规程的编制,本文分析了可以用于方矩管混凝土柱计算的叁种理论,依据理论分析和钢管混凝土超声波检测的试验数据,提出了方矩管混凝土柱计算中迭加原理的应用论据。此外,本文分析了目前我国方矩管混凝土柱计算理论研究的现状,指出了目前需要解决的一大难点,即轴压力分配系数问题。然后介绍了我国现有理论中两种有关轴压力分配系数的规定,将它们分别与实际情况进行了比较。最后,在变形协调条件下,推导了一种全新的轴压力分配方法,并给出相关数据,证明了新理论的合理性。在分析同样采用迭加原理的日本方矩管混凝土柱计算理论的基础上,按照计算简洁、概念明确和安全可靠的原则,确定了方矩管混凝土柱的计算公式。本文简要介绍了我国目前方矩管混凝土柱与H型钢梁连接常见的节点形式,从日本的梁贯通式节点演化提出了隔板贯通式节点。设计了该种节点的静力拉伸试验,制作试件10个,其中1个为空钢管试件用来于其它试件对比分析。试验前,进行了钢材和混凝土的材性试验。在确定梁翼缘与隔板连接处的过渡圆弧半径时,经ANSYS分析后,定为25mm。此外,采用理论公式计算了各试件的承载力。试验后,将试验结果与理论计算结果相比较,证明了理论计算方法的可靠性。根据试验中应变测量的结果,分析了该种节点应力分布状况。为了分析隔板贯通式节点的抗震性能,设计了该种节点的拟静力试验。试验共有试件3个,其中1个为空钢管试件,用于对比分析。介绍了各构件的破坏过程及特征。通过分析试验得到的滞回曲线等数据,对节点的承载力、延性、耗能能力、强度退化等指标进行了详细的分析与比较。分析结果表明,该种节点的抗震性能优良,具有良好的延性和耗能能力。最后,提出了方矩管混凝土结构中若干有待进一步深入研究的问题,并对方矩管混凝土结构的发展形势进行了展望。
王亮[2]2009年在《方钢管混凝土柱-H钢梁隔板贯通节点力学性能及构造研究》文中研究表明方钢管混凝土柱-H钢梁隔板贯通节点具有良好的工作性能和发展前景,但对节点力学性能、构造形式、计算理论及设计方法的研究尚不成熟。因此,对其深入研究具有重要理论意义与应用价值。本文以此为背景主要开展了以下几方面的研究工作:介绍了住宅钢结构的发展,国内外方钢管混凝土梁柱节点的研究现状及存在问题;总结了节点设计的相关理论和原则,概括了节点的类型及特点;并强调了节点和连接两者的概念和区别。系统阐述了隔板贯通节点的应用情况和构造形式,介绍了节点的受拉承载能力和抗震性能。补充和完善了隔板贯通节点的构造形式,引入了全螺栓式节点,提出了圆弧放坡组合式节点,并分别介绍了节点的构造,通过有限元的方法建立了节点的计算模型,进行力学性能分析。在已完成的足尺十字形节点试件拟静力实验基础上,对节点的受剪承载力性能加以研究。通过非线性有限元分析,精确地模拟了节点域的应力分布规律和受力破坏机理,并根据虚功原理推导了节点的受剪承载力计算公式,计算、实验及有限元结果吻合良好。介绍并对比了钢管混凝土主要计算理论,概述了轴压分配与变形协调原则,建立了考虑大变形、接触状态以及材料非线性的有限元模型,对隔板贯通节点进行了轴压作用下的非线性有限元分析,证明了迭加理论的正确性,钢管壁与混凝土间的变形满足变形协调,轴压分配系数在隔板贯通节点中是普遍适用的。
参考文献：
[1]. 方矩管混凝土柱计算理论分析及隔板贯通式节点研究[D]. 李黎明. 天津大学. 2004
[2]. 方钢管混凝土柱-H钢梁隔板贯通节点力学性能及构造研究[D]. 王亮. 天津大学. 2009
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