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1、學(xué)校代號10532學(xué)號S1501W0054分類號TU392.1密級公開工程碩士學(xué)位論文盲眼螺栓連接方鋼管混凝土柱-H形梁節(jié)點抗倒塌性能研究學(xué)位申請人姓名晏允晟培養(yǎng)單位湖南大學(xué)土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱郭玉榮教授譚丁高工學(xué)科專業(yè)建筑與土木工程研究方向鋼結(jié)構(gòu)論文提交日期2018年05月23日學(xué)校代號：10532學(xué)號：S1501W0054密級：公開湖南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文盲眼螺栓連接方鋼管混凝土柱-H形梁節(jié)點抗倒塌性能研究學(xué)位申請人姓名：晏允晟導(dǎo)師姓名及職稱：郭玉榮教授譚丁高工培養(yǎng)單位：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院專業(yè)名稱：建筑與土木工程論文提交日期
2、：2018年5月23日論文答辯日期：2018年5月26日答辯委員會主席：汪夢甫教授ResponseofBlind-boltedAngleConnectionswithConcretefilledSteelTubularColumnagainstProgressiveCollapseByYANYunshengB.E.(WuhanUniversityofScienceandTechnology)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMa
3、sterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorGUOYurongSeniorEngineerTANDingApril,2018盲眼螺栓連接方鋼管混凝土柱-H形梁節(jié)點抗倒塌性能研究摘要在偶然荷載作用下，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)初始構(gòu)件破壞，一旦引起相連構(gòu)件破壞可能導(dǎo)致比初始構(gòu)件破壞更嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)倒塌。當(dāng)節(jié)點下方豎向構(gòu)件失效時，如果節(jié)點和梁能夠形成有效的“懸索機(jī)構(gòu)”則可以改變原始傳力路徑，將節(jié)點上方豎向荷載傳遞到
4、左右兩側(cè)梁構(gòu)件，依靠梁構(gòu)件中軸力的豎向分力抵抗節(jié)點上方豎向荷載。即結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能取決于節(jié)點和梁構(gòu)件的有效拉結(jié)。閉口截面構(gòu)件因具有高強(qiáng)度-重量比、高抗彎模量、外表美觀等優(yōu)勢，逐漸得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的普通螺栓連接不能在閉口截面構(gòu)件中使用，焊接連接具有工作量大、不易施工等缺點。這些因素一直制約閉口截面的推廣。在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域逐漸得到關(guān)注的盲眼螺栓，具有單邊擰緊的特點，特別適合閉口截面構(gòu)件的連接，且盲眼螺栓還具有施工快捷和受力性能良好等優(yōu)點。在不同的節(jié)點形式中，提高節(jié)點和梁構(gòu)件有效拉結(jié)的方式不同，對于盲眼螺栓連接的閉口截面構(gòu)件可以考慮混凝土
5、對盲眼螺栓的錨固，甚至在盲眼螺栓尾部添加彎鉤增強(qiáng)節(jié)點有效拉結(jié)。本文針對盲眼螺栓連接的方鋼管混凝土柱-H型鋼梁角鋼節(jié)點進(jìn)行研究，通過試驗測試與有限元數(shù)值模擬的方法對此類節(jié)點的抗連續(xù)性倒塌性能及其影響因素進(jìn)行分析。主要研究內(nèi)容如下：（1）對4個盲眼螺栓連接的方鋼管混凝土柱-H形梁角鋼節(jié)點試件進(jìn)行靜力連續(xù)倒塌試驗。研究頂?shù)捉卿摵穸?、盲眼螺栓尾部錨固、腹板角鋼對節(jié)點的破壞形態(tài)、荷載位移發(fā)展和梁上兩個關(guān)鍵截面應(yīng)變發(fā)展的影響。（2）對試驗數(shù)據(jù)處理，得到盲眼螺栓角鋼節(jié)點在連續(xù)性倒塌工況下的內(nèi)力發(fā)展情況和抗力機(jī)制，并作出參數(shù)分析。試驗結(jié)果表明合適的角鋼
6、厚度以及添加腹板角鋼有助于提高節(jié)點承載能力和轉(zhuǎn)動能力。其中，添加腹板角鋼的節(jié)點承載能力有顯著提高，受力機(jī)制相比無腹板角鋼節(jié)點有較大改善。（3）采用有限元軟件ABAQUS對節(jié)點試件建立1/4對稱模型，設(shè)置合理的邊界條件和試驗材性數(shù)據(jù)，獲取荷載位移曲線，梁關(guān)鍵截面內(nèi)力發(fā)展，與試驗結(jié)果擬合驗證模型的正確性和有效性，采用驗證后有限元模型，觀察梁內(nèi)力云圖，進(jìn)一步闡釋螺栓連接角鋼節(jié)點的內(nèi)力發(fā)展和抗力機(jī)制發(fā)展。（4）基于試驗與分析結(jié)果，總結(jié)盲眼螺栓連接方鋼管混凝土柱-H形梁角鋼節(jié)點的內(nèi)力發(fā)展和倒塌機(jī)制，分析盲眼螺栓連接角鋼節(jié)點的改進(jìn)方法和下一步研究的
7、建議。關(guān)鍵詞：新型盲眼螺栓；角鋼節(jié)點；連續(xù)倒塌；懸鏈線效應(yīng)；有限元模擬II工程碩士學(xué)位論文AbstractWhenthebuildingstructureissubjectedtoaccidentalextremeloads,initialfailureofcomponentoccurred,whichmayleadtoseriousdisproportionatecollapseofthewholestructure.Whentheverticalload-bearingmemberinthestructureisseriouslyd
8、amagedorfailed,itisoftenassumedthatthe"catenaryaction"composedofthejointandbeamistotakeontheverticalloa
