钢管混凝土环梁节点的受力性能分析

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带抗剪环的钢管混凝土柱-环梁节点因受力可靠、制作简单、施工简便、造价较低等优点,近几年已成为钢管混凝土结构中广泛应用的连接钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点形式。环梁节点自提出以来已经进行过多批次的静载和低周往复试验,其结论具有较高的参考价值。但是由于其缺乏精确的有限元数值模拟,所以无法直观地了解各细部受力情况及破坏形态。针对此问题,本文在总结其他学者的研究的基础上利用ANSYS对钢管混凝土柱-钢筋混凝土环梁节点进行有限元数值模拟,以了解受力机理、传力路径和破坏形态,主要分析内容与成果如下:1.设计了四个环梁节点,JD-1是为其余三个节点比较而设计,其余三个节点分别考虑截面大小、配筋和抗剪环三种情况的影响。结果表明:增大环梁截面、提高环梁的配筋率和增加抗剪环数量能不同程度的提高环梁节点承载能力。不等高截面的环梁和框架梁的受力性能优于其余三者。2.为了解环梁直剪时混凝土的开裂和破坏形态,对环梁的直剪情况进行了模拟,得到了环梁的局部受压极限承载力。3.在参考相关文献模型的基础上,提出了一种带加劲肋的环梁节点。并对其进行了有限元分析。分析结果表明:由于部分弯矩通过加劲肋传递到环梁,使框架梁和环梁交接部位应力过于集中的现象有明显改善;并使环梁的承载能力得到更多的发挥,节点破坏时环梁纵筋和大部分箍筋均进入屈服,塑性铰发生在框架梁端,属于弯矩破坏。改进后的环梁节点能极大的提高节点的承载力。
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