型钢高强混凝土框架节点的受力性能及ANSYS有限元分析

作     者：高翔 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：薛建阳

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：型钢高强混凝土 节点 抗剪承载能力 ANSYS有限元分析 

摘      要：在目前的超高层建筑中,高强混凝土得到了广泛应用。为了更好地减小构件截面尺寸,宜采用型钢高强混凝土结构。节点是连接梁和柱的关键部位,梁和柱的内力通过节点传递。型钢高强混凝土梁柱节点受力复杂,影响因素多,而要研究各参数对节点性能的影响,需要进行大量试验,劳动量和资金投入都很大。如果采用有限元计算机仿真辅助分析的力法,可以很好地解决这些问题。 本文的研究主要开展了以下内容: 1.采用ANSYS有限元分析的方法,用APDL参数化编程建立命令流程序从而建立型钢高强混凝土框架节点的有限元模型。通过模拟已有的试验,分析了节点的极限承载力和变形特征,型钢的应力应变以及混凝土的裂缝开展状况等,得出型钢高强混凝土框架节点的受力性能,分析其破坏机理。对试验结果和ANSYS有限元计算结果进行分析比较,验证了有限元模型的有效性。 2.对C70～C80强度等级的型钢高强混凝土节点,分别采用普通混凝土本构关系数学模型和高强混凝土本构关系数学模型,作了两组有限元对比模拟分析。通过ANSYS计算出的两组梁端极限荷载P和P′,分别计算出了采用普通混凝土本构关系数学模型和高强混凝土本构关系数学模型的两组型钢混凝土节点抗剪承载力V′和V;经比较分析,初步得出高强混凝土脆性增大对抗剪能力降低的影响系数ψ的大小,在《型钢混凝土组合结构技术规程》给出公式的基础上加以修正,提出了适于型钢高强混凝土梁柱中节点的抗剪承载力计算公式。