刚性组合节点在负弯矩和拉力共同作用下的性能

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组合梁具有承载力高、刚度大等优点,应用于结构体系中可有效减小梁截面高度,增加建筑的使用空间,目前在高层建筑钢结构和组合结构体系中得到广泛应用,而组合梁与框架柱的节点称为组合节点。目前对结构体系抗倒塌性能的研究成为国内外的热点之一,而节点作为结构体系中传力的重要构件,对结构体系的内力重分配起到至关重要的作用。当结构体系中的关键柱破坏后,节点成为传力路径中的关键构件,此时节点受力性能将发生改变,由破坏前的受弯状态转变为拉弯受力状态。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法对组合节点在拉弯受力状态下的性能进行研究,主要完成以下工作:(1)进行了两个刚性组合节点试验研究,研究了组合节点在负弯矩和拉力共同作用下的力学性能,研究节点的刚度、承载力、破坏模式以及不同受力阶段混凝土和钢梁的受力状态。(2)采用ABAQUS有限元软件建立了组合节点的分析模型,有限元计算结果和本文及他人的试验结果进行对比,验证模型的正确性。在此基础上,分析了弯矩等级、配筋率、钢材屈服强度、混凝土板厚度等参数对刚性节点拉弯受力性能的影响。(3)基于试验和有限元分析结果,采用内力平衡法给出了组合节点在拉力和负弯矩共同作用下的承载力计算公式,公式计算结果和有限元计算结果进行对比,验证了理论计算公式的正确性。
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