薄壁鋼管混凝土框架梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)的靜力性能.pdf

1、薄壁鋼管混凝土具有承載力高、塑性和韌性好、制作和施工方便、耐火性能好、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)冷彎薄壁型鋼構(gòu)件的研究比較成熟，對(duì)薄壁鋼管混凝土構(gòu)件的研究較少見，尚未有系統(tǒng)的薄壁鋼管混凝土的設(shè)計(jì)方法，這阻礙了此類新型組合結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程的推廣和應(yīng)用。因此，對(duì)薄壁鋼管混凝土框架端板連接節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和理論的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　 本文主要研究了薄壁鋼管混凝土框架端板連接節(jié)點(diǎn)的靜力性能和理論計(jì)算模型，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的

2、研究：
　　 (1)采用大型有限元軟件ABAQUS建立了帶肋方鋼管柱與鋼梁端板連接節(jié)點(diǎn)在單調(diào)荷載作用下的有限元分析模型，并得到大量試驗(yàn)算例驗(yàn)證，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性全過程分析和參數(shù)分析，并通過典型節(jié)點(diǎn)算例分析了節(jié)點(diǎn)域各組件的應(yīng)力分布和變形特征，探討了節(jié)點(diǎn)的工作機(jī)理。
　　 (2)進(jìn)行了4個(gè)帶肋薄壁鋼管混凝土框架端板連接節(jié)點(diǎn)的單調(diào)加載試驗(yàn)，研究其靜力性能和破壞模式。主要研究了節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系、破壞模式、連接剛度、抗彎承載

3、力和延性。試驗(yàn)表明：帶錨固措施的薄壁鋼管混凝土框架端板連接節(jié)點(diǎn)具有較高的強(qiáng)度、剛度和延性，為半剛性連接、部分強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)；其極限轉(zhuǎn)角均超過了0.044rad，滿足美國(guó)規(guī)范FEMA-350規(guī)定連接轉(zhuǎn)動(dòng)能力不小于0.03rad的延性設(shè)計(jì)要求，可以安全可靠地應(yīng)用于多層抗彎組合框架結(jié)構(gòu)。
　　 (3)采用有限元軟件ABAQUS建立了帶肋薄壁鋼管混凝土框架梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)在單調(diào)荷載作用下的有限元分析模型。分析了節(jié)點(diǎn)域各組件的應(yīng)力分布和變形特征

4、，探討了節(jié)點(diǎn)的工作機(jī)理；并對(duì)節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線的影響參數(shù)進(jìn)行了大量分析。分析表明：選擇合理的端板厚度、柱壁加厚區(qū)厚度及螺栓直徑，對(duì)帶肋薄壁方鋼管混凝土框架端板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)影響較大；對(duì)于有側(cè)移框架或無側(cè)移框架，帶肋薄壁方鋼管混凝土梁柱平端板連接節(jié)點(diǎn)均為半剛性部分強(qiáng)度連接節(jié)點(diǎn)；對(duì)于帶肋薄壁方鋼管混凝土梁柱外伸端板連接節(jié)點(diǎn)，為半剛性全強(qiáng)度或半剛性部分強(qiáng)度連接節(jié)點(diǎn)。
　　 (4)基于試驗(yàn)和現(xiàn)有的理論研究結(jié)果，提出了改善此類薄壁組合