【摘 要】
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21世纪以来,世界各地的高层、超高层建筑日益增多,高层建筑也成为一个地区繁荣昌盛的象征。高层建筑结构在节约土地资源的同时也有效的利用了空间资源,各种新型高层建筑结构
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21世纪以来,世界各地的高层、超高层建筑日益增多,高层建筑也成为一个地区繁荣昌盛的象征。高层建筑结构在节约土地资源的同时也有效的利用了空间资源,各种新型高层建筑结构体系也应运而生。其中,斜交网格筒结构的表现尤为突出。目前对高层建筑斜交网格筒结构的研究多集中于结构整体方面,忽略了局部对整体结构有很大的影响。节点是斜交网格筒结构中至关重要的一个环节,前人集中于研究其单调静力极限承载力、轴力滞回性能或高周疲劳性能,而对斜交网格筒结构节点的抗弯刚度和低周条件下的滞回性能的研究较为匮乏。本文以高层建筑斜交网格筒结构中方钢管混凝土相贯节点为研究对象,通过理论推导和有限元分析的手段对该节点的抗弯刚度和滞回性能进行了研究。本文主要完成了以下工作:(1)将方钢管节点的远端定义为构件,将相贯线周围的方钢管壁定义为节点域,则模型简化为一个可动刚片、一个固定刚片和四个弹簧来反应受力性能,建立了方钢管混凝土节点的四弹簧模型;(2)根据模型在不同荷载下的变形和受力特点,推导得模型的刚度矩阵。再通过反算法计算得出关于待定参变量的表达式;(3)根据三种影响因素建立三组单一变量的有限元模型,进行不同工况下的有限元分析并导出力-变形曲线。然后计算待定参变量的值,得到大量散点数据,形成了弹簧力-变形骨架曲线;(4)根据上述散点数据,进行单参数分析,找出待定参变量随影响因素的变化规律和趋势。接着进行全参数分析,拟合出用三种影响因素表示的待定参变量解析式;(5)据上述解析式,计算出每个模型在弯矩作用下的初始刚度,与有限元所得结果进行比较分析,并校核误差。通过理论推导得出了节点的滞回曲线,并与有限元结果进行了比较分析。
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