矩形钢管混凝土 T型受压节点受力性能的有限元分析 尧 国皇 宋宝东 黄用军 谭伟 (中建国际[深圳]设计顾 问有限公司) 【摘要 】 在选择 了合理的钢材和核心混凝土的本构 关系模型 的基础 上，利用通 用有 限元软件 ABAQUS对 矩形钢管混凝土T型受压节点荷载一变形关系曲线进行 了计算，计算曲线与实验 曲线进行了比较，基本 吻合 ，然后对矩形钢管混凝土T型受压节点荷载一变形关系进行 了全过程分析。在本文研究结果的基础 上，可采用 ABAQUS对矩形钢管混凝土 T型受压节点 的工作机理进行 更为深入 的研 究。本文 的研究成果 可为相 关研 究提供 参考。 【关键词 】 矩形钢 管混凝 土 T型节点 荷载 一变形 关 系 有 限元法 1．前言矩形钢管对核心混凝土的约束效果不如圆钢管显 著，但仍有很好的效果，可 以提高构件 的延性，而 且矩 形钢管混凝土具较好的抗弯能力和 抗扭能力 ， 与圆钢管混凝土相 比，矩形钢管混凝土构件连接构 造简单，与墙体连接方便 ，建筑室 内便于使用，并 容易采用价格便宜 的平板式防火板材，因此矩形钢 管混凝土在工程实践中的应用也越来越广泛[1l2，引。 矩形钢管混凝土弦杆和矩形钢管腹杆组成的矩形钢管 混凝土桁架可用于转换层桁架等结构 ，有较好的应 用前景[4I。由于矩形钢管混凝土桁架结构可不设节 点板 ，杆件之 间直接焊接，建筑上简洁美观 ，节点 构造简单，加工制作方便，近年来 ，日益受到工程 技术人员，特别是建筑师的青睐。本文研究矩形钢 管混凝土T型受压节点的性能，这就对应于实际结构 中矩形钢管混凝土梁上起柱 的情况，因此研究这类 节点的性能有较大的工程意义和实用价值 。文献 [5] 进行 了4个矩 形钢 管混凝 土受 压节 点 的实 验 ，并采 用 有限元软件ANSYS对其工作性能进行 了计算，计算结 果与实验结果吻合较好，同时文献 [5]也提 出了矩形 钢管混凝土受压节点的设计方法，有关研究成果被 《矩形钢 管混凝土结 构技术规程 》(CECS159： 2004)采用 。但文献 [5]的研 究也存在一些不足 ， 如对矩形钢管混凝土T型受压节点受力各阶段弦杆和 腹杆截面的应力状态的研究还有进一步深入研究的必 要，深入研 究其截面 的应力状态也可为有关工程设 计人员进行施工 图深化设计提供参考 。 尧 国皇，男，中建 国际 (深 圳 )设计 顾 问有 限公 司 ，工 学博 士 地址 ：广东省深圳市福 田区福华一路 98号卓越大厦五楼 邮编 ：518033 34 本文在选择了合理的钢材和核心混凝土的本构关 系模型的基础上，利用通用有限元软件 ABAQUS对矩 形钢管混凝土 T型受压节点荷载 一变形关系 曲线进行 了计算 ，计算 曲线与实验 曲线进行 了比较 ，基本吻 合，然后对矩形钢管混凝土 T型受压节点荷载 一变形 关系进行 了全 过程分析 。在 本 文研 究结果 的基础 上，可采用 ABAQUS对这类节点的工作机理进行更为 深入的研究 。本文 的研 究成果可为相关研究提供参 考 。 2．有限元计算模型 2．1材料本构关系模型 弦杆钢管和腹杆钢管的钢材采用 ABAQUS软件 中提供等向弹塑性模型，满足 Vonmises屈服准则， 这种模型多用于模拟金属材料的弹塑性性能。用连 接给定数据点的一系列直线来平滑地逼近金属材料的 应力一应变关系 。该模型采用任意多个点来逼近实 际的材料行 为 ，因此 ，就非 常接近真 实的材料行 为 。核心混凝土采用 ABAQUS软件中的塑性损伤模型 [6]。 文献 [1]在总结以往有关研究者采用 ABAQUS对钢 管混凝土进行有限元分析结果 的基础上，考虑到核 心混凝土受钢管被动约束的特点，通过大量钢管混 凝土轴压算例的计算分析，修正了素混凝 土单轴应 力 一应变关系 曲线的峰值应变和下降段，最终提出适 用于 ABAQUS软件有限元分析的钢 管混凝土中核心混 凝土单轴应力 一应变关系表达式[1]如下：

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！