高层建筑板式设计施工论文提纲

论文题目：方钢管混凝土柱—H型钢梁柱壁加厚型节点抗震性能研究

摘要：与混凝土结构相比,钢结构产业化住宅在工厂加工、建筑施工中能极大的降低环境污染,节能减排、缩短施工工期、节省人力,在建筑业发展中显得越来越重要。在多高层钢结构住宅中,框架柱往往采用钢管混凝土柱,内隔板式和隔板贯通式节点显得略有不足,施工麻烦且内部混凝土难以振捣密实,出现问题难以补救。外环板式节点由于隔板露出钢柱边缘较多,在后期装修期间很难处理,故在住宅中应用没有隔板式节点广泛。外套筒式节点在工厂加工、工地施工阶段对精度要求都很高,且需要进行塞焊等难度较大施工工艺,故应用范围有限。本文提出方钢管混凝土柱—H型钢梁节点域柱壁加厚型连接节点,并通过对节点拟静力试验及有限元分析,研究此类新型节点的抗震性能和破坏机理,研究工作主要如下:设计并制作了4个节点域柱壁加厚型梁柱节点试件,在同等的试验条件下对所有试件进行低周反复荷载试验,研究节点域柱壁厚度的变化对节点抗震性能的影响。在试验过程中,仔细观察每个试件所产生的试验现象,并作相应的试验记录。分析其破坏过程和破坏模式,通过试验数据进一步得出滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线以及节点核心区剪切角曲线等,分析节点域柱壁厚度对节点的承载力、延性、刚度以及耗能能力等抗震性能的影响;对节点区域所布置的应变片得到的数据进行分析,得出梁、柱不同位置应变值的变化,得到节点域受力机理,验证柱壁加强区域高度的合理值。通过ABAQUS有限元软件对所有试件进行有限元软件分析,进一步验证此类新型节点的抗震性能。通过有限元软件对此类节点进行参数化分析,得出在不同钢柱截面、轴压比、柱壁厚度的情况下,对节点承载力和延性的影响,为后续此类节点的研究提供参考。

关键词：梁柱节点;节点域柱壁加厚;抗震性能;有限元

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

致谢

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 方钢管混凝土柱—H型钢梁连接节点研究现状

1.3 方钢管混凝土柱—H型钢梁柱壁加厚型节点

1.4 本文主要内容

第二章 方钢管混凝土柱—H型钢梁柱壁加厚型节点的拟静力试验

2.1 试验目的

2.2 试验构件的制作

2.2.1 试件设计

2.2.2 试件加工

2.3 材料试验

2.3.1 钢材的材性试验

2.3.2 混凝土的材性试验

2.4 试验加载制度

2.4.1 试验设备

2.4.2 加载制度

2.4.3 试验数据采集内容与方案

2.4.4 试验数据采集

2.5 本章小结

第三章 方钢管混凝土柱—H型钢梁柱壁加厚型节点试验结果及分析

3.1 前言

3.2 试件的试验现象与破坏形态

3.2.1 试件SYGJ-1 的破坏过程

3.2.2 试件SYGJ-2 的破坏过程

3.2.3 试件SYGJ-3 的破坏过程

3.2.4 试件SYGJ-4 的破坏过程

3.3 柱壁加厚型节点的滞回性能分析

3.3.1 柱壁加厚型节点的滞回曲线

3.3.2 柱壁加厚型节点的骨架曲线与延性

3.3.3 柱壁加厚型节点的刚度退化

3.3.4 柱壁加厚型节点的能量耗散

3.3.5 柱壁加厚型节点核心区剪切变形情况对比

3.4 柱壁加厚型节点的应变分析

3.4.1 梁应变分析

3.4.2 柱壁应变分析

3.5 柱壁加厚型节点的承载力分析

3.5.1 梁柱连接承载能力

3.5.2 节点抗弯屈服承载力

3.5.3 节点抗剪承载力

3.6 本章总结

第四章 方钢管混凝土柱—H型钢梁柱壁加厚型节点的有限元分析

4.1 前言

4.2 有限元模拟

4.2.1 基本假定

4.2.2 钢材本构关系模型

4.2.3 矩形钢管混凝土柱核心混凝土本构模型

4.2.4 往复荷载下混凝土塑性损伤模型参数定义

4.2.5 网格划分

4.2.6 相互作用及边界条件

4.2.7 加载制度

4.3 有限元分析结果和试验结果对比分析

4.3.1 有限元现象和试验现象

4.3.2 滞回曲线对比

4.3.3 骨架曲线

4.3.4 承载能力

4.4 节点参数化分析

4.4.1 轴压比

4.4.2 节点区域柱壁厚度

4.4.3 柱截面

4.5 本章总结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献