钢管煤矸石混凝土梁柱节点抗震性能有限元分析

"本文详细探讨了在低周往复荷载作用下，钢管煤矸石混凝土梁柱节点的抗震性能，并通过非线性有限元软件ABAQUS进行了数值模拟分析。研究目的是为了满足实际工程设计中的抗震需求。" 钢管煤矸石混凝土柱-钢梁节点在地震工程中扮演着关键角色，其抗震性能直接影响到整个结构的安全性和稳定性。作者李中国昌、姜杰、蒋奇峰和李淑杰采用ABAQUS建立的实体模型，对这种特殊结构的节点进行了深入研究。他们考虑了钢材和混凝土的本构关系模型，以及钢管与内部混凝土之间的界面行为，这些因素都是影响节点性能的关键。 在有限元分析过程中，钢材通常采用弹塑性模型来描述其在受压和受拉时的行为，而混凝土则采用破坏模型，考虑其应变硬化和软化特性。界面模型则用于模拟钢管与混凝土之间的相互作用，包括粘结和滑移效应。这些模型的选择和参数设定对于准确预测节点的荷载-变形特性至关重要。 研究结果显示，该类型的梁柱节点在低周往复荷载下的滞回曲线呈现出纺锤形，这意味着在反复加载和卸载过程中，节点的刚度保持相对稳定，没有明显的刚度退化。滞回环的饱满度表示节点具有良好的能量耗散能力，延性系数分别达到3.40和3.25，这意味着节点能在大变形下仍保持结构完整性。此外，能量耗散系数分别为2.35和2.13，进一步证明了节点在地震作用下的优良耗能性能。 这些发现表明，钢管煤矸石混凝土柱-钢梁节点在抗震设计中具有显著优势，能够有效吸收和耗散地震能量，从而提高整个结构的抗震性能。这一研究为类似结构的设计提供了理论支持和实验依据，有助于推动工程实践中的可持续和安全建设。 关键词：钢管煤矸石混凝土柱；钢梁；有限元；滞回曲线；抗震性能 中图分类号：TU986.2 文献标志码：A 此论文属于自然科学领域，详细讨论了利用非线性有限元方法进行结构抗震性能评估的技术和应用，对于深化理解特殊材料和结构在地震环境下的行为具有重要意义。