大尺寸空間相貫節(jié)點(diǎn)承載力和抗震性能研究.pdf

1、本文工程背景中云端塔為鋼管混凝土柱、鋼梁、組合樓板的混合框架—鋼筋混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)體系,所在地成都抗震設(shè)防烈度為7度,高度為185.1米,結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則,屬于高度和結(jié)構(gòu)同時(shí)超限的超限高層,為了保證建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性,針對(duì)其混合框架轉(zhuǎn)角十一層處一關(guān)鍵空間相貫節(jié)點(diǎn),分別進(jìn)行了該節(jié)點(diǎn)空心和填充混凝土的單調(diào)及循環(huán)重復(fù)加載試驗(yàn),首先研究節(jié)點(diǎn)在兩種加載時(shí)的軸向承載力、破壞模式、節(jié)點(diǎn)相貫區(qū)應(yīng)力分布,相貫焊縫兩側(cè)焊縫的彈塑性發(fā)展,并驗(yàn)證

2、為保證節(jié)點(diǎn)受力性能所采用構(gòu)造措施的有效性,最后進(jìn)行有限元分析,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的合理性和可靠性,主要工作如下:
　?、俚谝唤M試驗(yàn)包括2個(gè)節(jié)點(diǎn),分別為空心節(jié)點(diǎn)(1)和填充混凝土節(jié)點(diǎn)(2),對(duì)該組節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單調(diào)靜力加載,主要是研究填充混凝土前后節(jié)點(diǎn)極限承載能力,節(jié)點(diǎn)區(qū)的彈塑性發(fā)展趨勢(shì)和破壞模式。
　?、诘诙M試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)同第一組試驗(yàn)節(jié)點(diǎn),分別為節(jié)點(diǎn)(3)和節(jié)點(diǎn)(4)對(duì)該組節(jié)點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)重復(fù)加載,主要研究填充混凝土后對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震

3、性能的影響。
　?、塾邢拊治雠c第一組節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的合理性和可靠性,模擬節(jié)點(diǎn)內(nèi)填充混凝和拉板的應(yīng)力應(yīng)變作為補(bǔ)充。
　　通過(guò)試驗(yàn)研究和分析,得到的主要研究結(jié)論如下:
　?、偎膫€(gè)節(jié)點(diǎn)在單調(diào)靜力加載和循環(huán)重復(fù)加載作用下破壞模式都為直管段鋼管壓屈鼓出,空心節(jié)點(diǎn)和填充混凝土后節(jié)點(diǎn)極限承載力分別達(dá)到1倍和2倍軸力設(shè)計(jì)值;填充混凝土節(jié)點(diǎn)加載至軸力設(shè)計(jì)值時(shí),鋼管及節(jié)點(diǎn)相貫區(qū)應(yīng)力基本小于屈服強(qiáng)度,且沒(méi)有明顯變形,只

4、有部分區(qū)域達(dá)到屈服強(qiáng)度,但節(jié)點(diǎn)依然能夠保持軸向承載力和剛度,表明節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)安全可靠;
　?、谘h(huán)重復(fù)荷載作用下,節(jié)點(diǎn)中混凝土能夠有效約束節(jié)點(diǎn)區(qū)焊縫兩側(cè)鋼管管壁的塑性應(yīng)變,且在塑性階段初期應(yīng)變?cè)隽砍示€性均勻增加,延緩了節(jié)點(diǎn)部分區(qū)域屈服后節(jié)點(diǎn)整體剛度的退化;
　　③鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)在兩種荷載作用下,鋼管離節(jié)點(diǎn)較近區(qū)域的塑性應(yīng)變遠(yuǎn)小于鋼管較遠(yuǎn)區(qū)域的的應(yīng)變,實(shí)現(xiàn)了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的抗震設(shè)計(jì)理念,具有較好的耗能性能。
　　④有限