With the complex processing technology of industrial building, the increasing load case, the special requirements of large space and layout for civil buildings , many abnormal joints, such as the irregular joints with different depth beams, staggered beam-column joints, the wide flat beam-column joints and eccentric beam-column joints, will inevitably be designed. The beam-column joints with complex forces, which are very important to the safety of the structure, have the role of transferring the internal force, distributing internal force and ensuring the structural integrity.. By combined means of physical model test and theoretical analysis, the abnormal joints with Concrete-Filled Steel Tubular(CFST) column-steel beam will be chosen as the research object in this project, and their stress mechanism and the seismic performance will systematically studied. Based on the research results of the regular joints, the shear force proportion of various force transmission mechanism in different loading stage of the abnormal joints with CFST column- steel beams and development rule will be obtained, and the shear theoretical model of the abnormal joints will be established. By the destructive test of joint models under low cyclic loading, the failure modes and damage evolution will be observed, and the main parameters affecting the seismic performance will be analyzed. The optimization design of the constructional detail in the abnormal joints will be put forward. Based on the test results and numerical analysis, the reasonable and effective aseismic design criterion of column-beam abnormal joints and the their design methods compatible with the current codes will be proposed. . The research results will enrich the design of CFST column-steel beam joints, and the basis of seismic design for the design of CFST column steel-beam structure will be provided. The safety and economy of this kind of structure will be better guaranteed.
随着工业建筑的工艺愈加复杂、荷载工况日趋增多以及大型民用建筑空间与平面布局的特殊要求,不可避免产生了许多非常规节点,如梁柱截面变化异型节点、错层节点等。受力复杂的梁柱非常规节点具有传递内力、分配内力和保证结构整体性的作用,对结构安全至关重要。. 本课题以钢管混凝土柱-钢梁非常规节点为研究对象,通过物理模型试验和理论分析,系统地研究其受力机理和抗震性能。借鉴常规梁柱节点研究成果,获得各种传力机构在钢管混凝土柱-钢梁非常规节点不同受力阶段分担的剪力比例及其发展规律,建立其抗剪分析的理论模型。通过节点模型低周往复荷载的破坏试验,观察其破坏形态和损伤演变过程,分析影响其抗震性能的主要参数,对非常规节点构造提出优化设计。基于试验结果和数值分析,提出合理有效的梁柱非常规节点抗震设计准则和与规范相协调的设计计算方法。. 研究成果将丰富钢管混凝土柱-钢梁节点设计,更好地保证这类结构的安全性和经济性。
受力复杂的梁柱非常规节点具有传递内力、分配内力和保证结构整体性的作用,对结构安全至关重要。本课题以钢管混凝土柱-钢梁非常规节点为研究对象,通过物理模型试验和理论分析,系统地研究其受力机理和抗震性能,提出合理有效的梁柱非常规节点抗震设计准则和与规范相协调的设计计算方法。取得的成果主要表现在以下几个方面:. (1)建立适用于钢管混凝土柱-钢梁非常规节点(钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点、钢管混凝土柱-钢梁错层框架节点)的地震损伤模型,定量地描述钢管混凝土柱-钢梁非常规节点在地震作用下的损伤演化规律。研究结论为该类节点基于损伤的抗震设计方法以及地震损伤评估提供理论依据。. (2)系统地研究了钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点(外加强环框架节点、加腋框架节点)的破坏模式、传力机理和受力性能。基于节点模型试验和有限元分析,提出了抗剪承载力计算公式,比较了基于不同抗剪模型建立的抗剪承载力计算值与试验值的差异性。. (3)设计并制作了钢管混凝土柱-钢梁错层节点(第一类错层节点节点、第二类错层节点节点、第三类错层节点)的试件模型,对其抗震性能进行了试验研究和有限元分析,重点研究节点错层高度、剪压比和节点构造对错层节点抗震性能的影响。. (4)设计并制作了含有异型节点(变梁节点、错层节点)的钢管混凝土柱-钢梁框架模型,研究变梁节点和错层节点对框架结构整体抗震性能的影响。. (5)基于OpenSees的子结构拟动力试验技术,分析钢管混凝土柱-钢梁含变梁异型节点框架结构体系抗震性能及影响参数。. 研究成果将丰富钢管混凝土柱-钢梁节点设计,更好地保证这类结构的安全性和经济性。. 2017年至2020年在研期间,项目组公开发表论文13篇,授权实用新型专利1项,获批湖北省科技进步壹等奖1项,培养青年教师2人,培养硕士研究生11人,博士研究生1人。
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数据更新时间:2023-05-31
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