新型方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點的試驗研究.pdf

1、方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)作為一種新型組合結(jié)構(gòu),具有承載力高、耗能能力強(qiáng)、延性好等特點,且外形規(guī)則便于梁柱連接,防火措施簡單,施工周期短,因此,在中高層住宅建筑中有較廣泛的應(yīng)用前景.然而,目前制約方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用的主要問題在于節(jié)點構(gòu)造方案,因此,開展針對中高層住宅建筑的方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點研究,探討合理、有效的節(jié)點構(gòu)造方案,具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價值.該文在分析現(xiàn)有節(jié)點方案特點的基礎(chǔ)上,提出了角鋼加勁式節(jié)點方案,并采用試驗和理論

2、分析相結(jié)合的方法,對這種新型節(jié)點進(jìn)行了系統(tǒng)研究,主要研究內(nèi)容與成果如下:(一)設(shè)計了4個新型方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點的試件,通過對新型節(jié)點的低周反復(fù)荷載試驗,研究了新型節(jié)點的骨架曲線和節(jié)點核心區(qū)剪切變形等,探討了內(nèi)填混凝土、加勁肋長度和梁柱相對尺寸等對節(jié)點抗震性能影響.試驗表明,在保證焊接質(zhì)量的前提下,該文提出的新型方鋼管混凝土柱—鋼梁的節(jié)點具有良好的抗震性能;內(nèi)填混凝土有利于抑制柱腹板的屈曲變形,增加節(jié)點的承載力和剛度;加勁肋長度的增

3、加有利于傳遞梁端變矩,使節(jié)點的承載力提高.(2)基于新型節(jié)點的試驗結(jié)果和有限元分析,研究了新型節(jié)點的傳力機(jī)理,其應(yīng)力的傳遞路徑分為兩種:對于鋼管柱節(jié)點,梁端彎矩主要通過加勁肋板直接傳至柱腹板,對于鋼管混凝土柱節(jié)點,梁端彎矩一部分通過加勁肋傳給柱腹板,另一部分通過柱翼緣傳給鋼管內(nèi)的混凝土.在此基礎(chǔ)上,提出了新型節(jié)點的抗彎和抗剪承載力計算方法,其抗彎承載力的計算值和試驗值吻合較好.(三)通過對節(jié)點破壞成因的分析,提出了新型節(jié)點的改進(jìn)措施,包