ANSYS分析钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点性能

"钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点的有限元分析" 本文主要探讨了钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点的受力性能，作者是王清湘和温宇平，他们来自大连理工大学土木水利学院。研究中，作者们运用有限元分析软件ANSYS对这种新型组合柱节点进行了深入的力学分析，并将分析结果与实际试验数据进行了对比，以期为这类重载柱节点在工程设计中提供有价值的参考。 在摘要中提到，现行的钢管混凝土柱节点有多种形态，每种都有其独特的特性。而本文提出的钢骨-钢管混凝土组合重载柱是一种创新设计，它在钢管混凝土内部嵌入型钢，形成一种新型的重载柱结构。由于这是一种新的组合形式，其受力性能的研究相对较少，特别是在理论分析方面仍需进一步研究。因此，作者们选择使用ANSYS进行有限元模拟，以全面理解这种新型节点的工作特性和承载能力。 在建立有限元模型的过程中，作者们详细描述了节点的设计。重载柱采用了直径为165mm、壁厚4.5mm的钢管，高度为1300mm，混凝土强度等级为C60。钢骨由两根I12型钢组成十字型结构，梁部分则采用I16工字钢。在ANSYS中构建的模型充分考虑了组合结构的细节，包括加强环、肋板和钢梁，以模拟实际约束和加载条件。 加载模拟部分，首先在柱子上施加1800KN的竖向轴力，随后在梁端通过位移控制施加低周反复荷载，同时保持预应力不变。在约束处理上，参照试验条件，柱子两端被模拟为铰接，仅允许在梁柱平面内的转动，不允许平动。 这项研究通过有限元方法揭示了钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点的受力行为，对于提升此类结构的抗震性能和设计效率具有重要意义。同时，该研究也得到了国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金的支持，体现了其在学术领域的价值。通过对比试验和模拟结果，可以为工程实践提供更准确的设计依据和理论支持。