方钢管混凝土梁柱节点及框架体系的有限元分析

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该文首先总结了现有方钢管砼柱与梁的连接节点,可分为与钢筋砼梁连接、与钢梁连接两大类.钢筋砼梁与方钢管砼柱连接的节点形式主要有两种:第一种为穿纵筋式节点,第二种为完全外置式节点.钢梁与方钢管砼柱连接的节点形式主要有:内加强环式,外环板式,贯穿加强环式.在借鉴已有节点形式的基础上,提出了方钢管砼柱与钢梁连接的新型节点形式:贯穿钢筋式节点.其次,采用大型通用有限元程序ANSYS5.7建立并计算了无加劲节点,外环板式节点,贯穿钢筋式节点共25个节点模型,系统地研究了各种节点形式的抗弯特性.对于无加劲节点,将有限元结果与已有公式作了对比;对于外环板式节点独自提出了外环板的剪切屈服线理论,并给出了外环板式节点的简化设计公式;对于贯穿钢筋式节点,也给出了简化设计公式.再次,给出了外环板式节点及贯穿钢筋式节点的设计建议,简单介绍了贯穿钢筋式节点的施工步骤,并总结了各种节点形式的特点及优缺点.最后,通过理想刚接梁柱节点框架体系与应用该文梁柱节点的框架体系在竖向及水平荷载下受力性能的对比分析,定性地说明了该文所研究的梁柱节点具有很好的结构特性.
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