方鋼管混凝土柱-H型鋼梁外環(huán)板剛接節(jié)點研究.pdf

1、由于受到鋼管的環(huán)箍約束，鋼管混凝土柱中混凝土的延性得到了提高；鋼管內核心混凝土的存在也使鋼管壁抗局部屈曲能力得到增強。鋼管混凝土柱不僅承載力高、塑性、韌性好、耐火性能好，而且能有效節(jié)省造價和縮短工期，因此鋼管混凝土柱在工程中已被大量應用。 鋼管混凝土柱與H型鋼梁剛接節(jié)點性能的研究一直受到國內外專家、學者的重視，但已有研究主要集中于圓鋼管柱節(jié)點的研究上，對方鋼管柱節(jié)點的研究較為薄弱，且多數(shù)是對單軸向鋼梁—柱平面節(jié)點模型的研究，對實

2、際工程應用最為廣泛的雙軸交叉鋼梁的三維模型研究較少；現(xiàn)有方鋼管混凝土柱與H型鋼梁外環(huán)板剛接節(jié)點的做法耗鋼量較大，經濟性不高，因此，研究梁柱外環(huán)板剛接節(jié)點受力性能，改進節(jié)點做法顯得十分必要。 本文利用有限元分析軟件ANSYS，通過對國標圖集中方鋼管混凝土柱與H型鋼梁外環(huán)板剛接標準節(jié)點模型以及3組相應衍生模型的計算分析，研究了外環(huán)板剛接節(jié)點在靜力荷載下的受力性能以及影響節(jié)點剛接性能的各項因素。分析結果表明：現(xiàn)有標準節(jié)點構造偏于保守，

3、外環(huán)板外伸寬度可減小約25%；增加外環(huán)板外伸寬度和增加外環(huán)板厚度均能提高節(jié)點彈性極限承載力，后者更加經濟有效；隨著鋼柱壁厚的增加，柱角內側環(huán)板應力增加，外側環(huán)板應力減小，高應力區(qū)域向柱角內側偏移，節(jié)點彈性極限承載力隨板厚增加而提高，但增幅較小。外環(huán)板剛接節(jié)點在低周往復荷載下的滯回表現(xiàn)顯示其具有良好的抗震性能；環(huán)板寬度的減小沒有使節(jié)點強度和剛度產生明顯的退化。有限元分析和近似試驗結果比較表明，兩者吻合良好，有限元分析能較好地模擬試驗過程。