盖挖逆作地铁车站CFST柱-RC梁明暗双牛腿节点抗剪性能研究
发布时间：2023-01-30 15:27
盖挖逆作法在呼和浩特市地铁1号线与2号线换乘站新华广场站、地铁2号线大学西街站、中山路站及换乘站中得到了成功应用。采用盖挖逆作施工的地铁车站,其交汇于同一节点的各构件分期形成,钢管混凝土柱与后浇楼板连接处节点尤其重要。为了满足节点的抗剪能力,设计时采用了一种新型明暗双牛腿节点,用于钢管混凝土柱与楼板及纵梁的后期连接。为此,针对该种新型节点,采用1:4缩尺模型试验,研究节点的抗剪承载力、明暗牛腿协同工作机理与破坏形式,然后采用ABAQUS建立节点的三维数值模型,在数值模型计算结果与试验结果对比验证的基础上,对节点的抗剪承载力及关键设计参数等问题进行研究。预期研究成果为该种节点在盖挖逆作地铁车站中的应用提供依据。研究结果如下:（1）根据模型试验结果分析可知,节点的破坏过程均表现为节点核心区混凝土梁上边缘的弯曲直裂缝扩展至暗牛腿处,并和节点核心区的弯剪裂缝贯通形成剪切破坏,节点均为节点核心区混凝土梁剪切破坏,环形牛腿并未破坏;（2）根据模型试验与ABAQUS有限元分析可知明暗双牛腿协同工作机理:加载初期,钢管壁与混凝土梁之间的黏结力承担初期剪力,当该部分黏结作用失效后,混凝土梁的滑移受到明暗...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 地下工程钢管混凝土梁柱节点研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究目的与技术路线
2 梁柱节点试验研究及力学性能分析
2.1 试验目的
2.2 试件设计
2.3 材料力学性能
2.3.1 混凝土材性试验
2.3.2 钢材材性试验
2.4 加载方案
2.5 量测内容及测点布置
2.6 试验现象及结果分析
2.6.1 明暗双牛腿节点
2.6.2 暗牛腿节点
2.7 节点力学性能与承载力分析
2.7.1 明暗双牛腿节点协同工作机理分析
2.7.2 JD1与JD2 受力性能对比
2.8 本章小结
3 节点极限承载力研究
3.1 材料本构的选取
3.1.1 混凝土本构
3.1.2 钢筋、钢管及环形牛腿本构
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 单元类型的选取
3.2.2 接触关系的选取
3.2.3 有限元模型构建组成
3.2.4 边界条件及加载
3.3 有限元模拟的验证
3.3.1 明暗双牛腿节点
3.3.2 暗牛腿节点
3.4 节点抗剪极限承载能力研究
3.4.1 节点单调直剪有限元模型的建立
3.4.2 暗牛腿节点分析
3.4.3 明牛腿节点分析
3.4.4 明暗牛腿节点分析
3.5 三种牛腿抗剪承载能力的对比分析
3.6 本章小结
4 节点抗剪承载力关键参数分析
4.1 数值方案设计
4.2 参数分析
4.2.1 环形牛腿肋板高度的影响
4.2.2 环形牛腿肋板数量的影响
4.2.3 环形牛腿上环板穿心量的影响
4.2.4 牛腿数量的影响
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盖挖逆作法地铁车站结构体系内力及变形研究进展[J]. 陶连金,代希彤,边金. 科学技术与工程. 2018(24)
[2]足尺钢管混凝土柱梁节点抗剪性能试验[J]. 康利平,吕西林. 同济大学学报(自然科学版). 2014(08)
[3]盖挖法在双岛四线平行换乘地铁车站中的应用[J]. 陈鹤,孙立柱,薛茹镜,于娇. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[4]混凝土浇筑过程中方钢管柱的力学性能[J]. 王文达,于清. 清华大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]钢管混凝土短柱(剪力键)受剪性能试验研究[J]. 黄勇,陈伟刚,段莉. 建筑结构学报. 2011(12)
[6]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[7]组合T形截面钢管混凝土构件抗剪性能试验研究[J]. 徐礼华,徐浩然,杜国锋,温芳. 工程力学. 2009(12)
[8]钢管混凝土柱-钢梁平面框架的滞回关系[J]. 王文达,韩林海. 清华大学学报(自然科学版). 2009(12)
[9]地下工程中钢管混凝土柱—RC梁节点选型及力学性能研究[J]. 王文达,王旭生,于清. 铁道建筑. 2009(08)
[10]方钢管混凝土柱节点的抗剪受力分析[J]. 聂建国,徐桂根. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2009(06)
博士论文
[1]钢管混凝土柱—钢筋混凝土梁框架结构抗震性能研究[D]. 赵毅.武汉大学 2013
硕士论文
[1]盖挖逆作地铁车站CFST柱-RC梁节点抗剪性能研究[D]. 陈雾航.内蒙古科技大学 2019
[2]列车冲击作用下高铁站房钢管混凝土柱—型钢混凝土梁节点受力性能研究[D]. 韦丹.西南交通大学 2018
[3]新型方钢管混凝土柱—外包U形钢混凝土梁节点抗剪性能研究[D]. 吴子山.山东建筑大学 2017
[4]井式双梁节点受力性能分析[D]. 杨奋.华南理工大学 2015
[5]RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点抗剪性能分析研究[D]. 孔亮.山东建筑大学 2014
[6]钢管混凝土组合框架施工力学性能研究[D]. 未晓丽.兰州理工大学 2013
[7]盖挖逆作法基坑开挖对周边环境影响的研究[D]. 魏鹏程.湘潭大学 2013
[8]方钢管混凝土柱-H型钢梁节点的低周反复荷载试验研究[D]. 高代明.青岛理工大学 2011
[9]RC梁—方钢管混凝土柱环梁节点静力试验研究[D]. 陈添明.华南理工大学 2011
[10]盖挖逆作法施工关键技术研究[D]. 田德森.中国地质大学（北京） 2010
本文编号：3733201
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 地下工程钢管混凝土梁柱节点研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究目的与技术路线
2 梁柱节点试验研究及力学性能分析
2.1 试验目的
2.2 试件设计
2.3 材料力学性能
2.3.1 混凝土材性试验
2.3.2 钢材材性试验
2.4 加载方案
2.5 量测内容及测点布置
2.6 试验现象及结果分析
2.6.1 明暗双牛腿节点
2.6.2 暗牛腿节点
2.7 节点力学性能与承载力分析
2.7.1 明暗双牛腿节点协同工作机理分析
2.7.2 JD1与JD2 受力性能对比
2.8 本章小结
3 节点极限承载力研究
3.1 材料本构的选取
3.1.1 混凝土本构
3.1.2 钢筋、钢管及环形牛腿本构
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 单元类型的选取
3.2.2 接触关系的选取
3.2.3 有限元模型构建组成
3.2.4 边界条件及加载
3.3 有限元模拟的验证
3.3.1 明暗双牛腿节点
3.3.2 暗牛腿节点
3.4 节点抗剪极限承载能力研究
3.4.1 节点单调直剪有限元模型的建立
3.4.2 暗牛腿节点分析
3.4.3 明牛腿节点分析
3.4.4 明暗牛腿节点分析
3.5 三种牛腿抗剪承载能力的对比分析
3.6 本章小结
4 节点抗剪承载力关键参数分析
4.1 数值方案设计
4.2 参数分析
4.2.1 环形牛腿肋板高度的影响
4.2.2 环形牛腿肋板数量的影响
4.2.3 环形牛腿上环板穿心量的影响
4.2.4 牛腿数量的影响
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盖挖逆作法地铁车站结构体系内力及变形研究进展[J]. 陶连金,代希彤,边金. 科学技术与工程. 2018(24)
[2]足尺钢管混凝土柱梁节点抗剪性能试验[J]. 康利平,吕西林. 同济大学学报(自然科学版). 2014(08)
[3]盖挖法在双岛四线平行换乘地铁车站中的应用[J]. 陈鹤,孙立柱,薛茹镜,于娇. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[4]混凝土浇筑过程中方钢管柱的力学性能[J]. 王文达,于清. 清华大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]钢管混凝土短柱(剪力键)受剪性能试验研究[J]. 黄勇,陈伟刚,段莉. 建筑结构学报. 2011(12)
[6]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[7]组合T形截面钢管混凝土构件抗剪性能试验研究[J]. 徐礼华,徐浩然,杜国锋,温芳. 工程力学. 2009(12)
[8]钢管混凝土柱-钢梁平面框架的滞回关系[J]. 王文达,韩林海. 清华大学学报(自然科学版). 2009(12)
[9]地下工程中钢管混凝土柱—RC梁节点选型及力学性能研究[J]. 王文达,王旭生,于清. 铁道建筑. 2009(08)
[10]方钢管混凝土柱节点的抗剪受力分析[J]. 聂建国,徐桂根. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2009(06)
博士论文
[1]钢管混凝土柱—钢筋混凝土梁框架结构抗震性能研究[D]. 赵毅.武汉大学 2013
硕士论文
[1]盖挖逆作地铁车站CFST柱-RC梁节点抗剪性能研究[D]. 陈雾航.内蒙古科技大学 2019
[2]列车冲击作用下高铁站房钢管混凝土柱—型钢混凝土梁节点受力性能研究[D]. 韦丹.西南交通大学 2018
[3]新型方钢管混凝土柱—外包U形钢混凝土梁节点抗剪性能研究[D]. 吴子山.山东建筑大学 2017
[4]井式双梁节点受力性能分析[D]. 杨奋.华南理工大学 2015
[5]RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点抗剪性能分析研究[D]. 孔亮.山东建筑大学 2014
[6]钢管混凝土组合框架施工力学性能研究[D]. 未晓丽.兰州理工大学 2013
[7]盖挖逆作法基坑开挖对周边环境影响的研究[D]. 魏鹏程.湘潭大学 2013
[8]方钢管混凝土柱-H型钢梁节点的低周反复荷载试验研究[D]. 高代明.青岛理工大学 2011
[9]RC梁—方钢管混凝土柱环梁节点静力试验研究[D]. 陈添明.华南理工大学 2011
[10]盖挖逆作法施工关键技术研究[D]. 田德森.中国地质大学（北京） 2010
本文编号：3733201
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3733201.html
