屈曲约束支撑―混凝土框架结构新型连接节点研究_图文.doc

同济大学建筑工程系 屈曲约束支撑混凝土框架结构 屈曲约束支撑—混凝土框架结构 新型连接节点研究 李国强教授 王彦博博士 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings and Fire-resistance of Steel Structures 主题 研究背景 现有的钢支撑-混凝土框架连接节点形式 存在的问题及提出的解决方法 数值分析 承载力 梁、柱节点 梁上节点 设计方法探讨 节点板刚度对消能器部件的影响 试验研究(方案阶段 总结与展望 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University 支撑承载力小于150吨时,常采用预埋锚筋节点 梁上锚固节点梁、柱锚固节点 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University 梁、柱包钢节点Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings 梁、柱预埋钢骨节点Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings -各类节点对比 研究背景 各类节点对存在的问题 承载力 常用节点类型 优点缺点 <150技术成熟 经济性好吨预埋锚筋节点 施工方便不影响外观承载力小 >150施工方便不够经济吨<500吨外包钢板节点承载力较大影响外观>500吨 预埋钢骨钢混凝土节点 承载力大不影响外观 经济性差施工较麻烦 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University 方便施穿箍筋定位浇筑 方便施工:穿箍筋、定位、浇筑 经济性好、对外观影响小 梁上节点梁、柱节点 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings – 数值分析几何模型 z为研究该类预埋件节点的受力特性、节点域刚度 ,采用通用有限元软件ABAUS建立了数值模型。 z混凝土柱截面尺寸为560X560,混凝土梁截面尺 寸为300X560。节点板厚度为30mm,两侧的加劲 肋为厚度为10的钢板。腹板开孔型钢尺寸为 H600X300X16X20。栓钉直径为16mm。 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University – 数值分析网格划分 采用C3D8R单元 Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University – 数值分析材料本构 700钢材 400500600(M P a 100200300应力00 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 应变ε 钢材采用Q345,实际屈服强度381MPa,抗拉强度509MPa ,弹性模量212GPa。钢材的应力应变关系曲线采用试验弹模材应力应变关系曲线采用试验测试结果,并转换为真实应力-应变关系。 (1nom nom σσε=+ln(1 nom εε=+True strain: True stress:Research Group for Multi-Storey and Tall Steel Buildings Tongji University – 数值分析材料本构 混凝土受压 混凝土受拉 250030.00 35.00 40.00 45.00 P a 2.50 3.00 3.50 P a 0005.00 10.00 15.00 20.00 25.00 应力(M 0000.50 1.00 1.50 2.00 应力(M 混凝土采用C40抗压强度40MPa 抗拉强度3MPa 弹性模量325GPa 0.00 0.005 0.01 0.015 应变ξ 0.00 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 应变ξ z 混凝土采用C40,抗压强度40MPa,抗拉强度3MPa,弹性模量32.5GPa。混凝土单轴受压与受拉本构关系根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2012附录C规定取值。z 混凝土材料模型使用Abaqus 材料库中提供的Concrete Damaged Plasticity,膨胀角取36°,流动势偏心参数取默认值0.1,混凝土双Research Group