部分包裹混凝土柱與型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究.pdf

1、部分包裹混凝土組合結(jié)構(gòu)具有承載力高、延性和耗能性能良好,施工方便快捷、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn),所以被用于舊建筑的加固改造和新建建筑物的多高層結(jié)構(gòu)中。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)部分包裹混凝土的梁和柱分別進(jìn)行了相關(guān)研究,但對(duì)于部分包裹混凝土柱與型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)的研究較少見,尚未有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和成熟的計(jì)算理論,這就阻礙了其在實(shí)際工程中的推廣和應(yīng)用。因此,對(duì)部分包裹混凝土柱與型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)和理論研究具有一定的理論和工程實(shí)踐意義。
　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研

2、究狀況,本文對(duì)4個(gè)構(gòu)造不同的部分包裹混凝土柱與型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)。通過施加低周反復(fù)水平荷載,得到節(jié)點(diǎn)的 P-Δ滯回曲線、各連接組件板域的應(yīng)變分布、破壞模式發(fā)生的順序和發(fā)展程度,分析端板厚度、豎向加勁板、背墊板等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力、剛度、延性及耗能性能的影響。
　　根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,可以得出:端板厚度的增加和背墊板的設(shè)置可提高試件的承載力,而設(shè)置豎向加勁板對(duì)試件的承載力影響很小。當(dāng)端板厚度由10mm增加到12mm后,試件的承載

3、力提高了15.8％;在柱翼緣內(nèi)側(cè)設(shè)置了背墊板的試件,承載力提高了22.7%。各試件的承載力退化系數(shù)比較穩(wěn)定,平均在0.97左右,循環(huán)次數(shù)對(duì)試件承載力影響較小。端板厚度和背墊板是影響剛度退化的主要因素,端板厚度的增加及背墊板的設(shè)置可提高試件的初始剛度,而設(shè)置豎向加勁板對(duì)試件的剛度影響不明顯。當(dāng)端板厚度由10mm增加到12mm時(shí),初始剛度提高了58.6%;設(shè)置了背墊板的試件初始剛度提高了17%。各試件具有較好的延性,其延性系數(shù)都在3.56~

4、4.42之間,平均值為3.99,大于一般混凝土結(jié)構(gòu)的延性系數(shù)2.0。各試件的耗能性能也較好,等效粘滯阻尼系數(shù)he的數(shù)值在0.62~1.74之間,高于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的系數(shù)0.3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的系數(shù)0.1。因此,此類節(jié)點(diǎn)具有良好的抗震性能。
　　本文在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,采用大型通用的有限元軟件 ABAQUS對(duì)部分包裹混凝土柱與型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元模擬。對(duì)比分析表明有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果能較好的吻合。根據(jù)試驗(yàn)和有限元模擬的結(jié)果