帶抗剪環(huán)的埋入式鋼管混凝土柱腳節(jié)點(diǎn)抗沖切性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中有著廣泛的應(yīng)用。而在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，柱腳節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)又是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)有的柱腳節(jié)點(diǎn)形式還不能滿足高層鋼管混凝土結(jié)構(gòu)建筑的需要，而且在實(shí)際應(yīng)用中的柱腳仍存在諸多問(wèn)題尚待解決，特別是埋入式鋼管混凝土柱腳節(jié)點(diǎn)的沖切破壞機(jī)理、破壞形態(tài)以及承載力影響因素等。因此，本文選取一種新型的帶抗剪環(huán)的埋入基礎(chǔ)梁式鋼管混凝土柱腳節(jié)點(diǎn)進(jìn)行沖切破壞性能試驗(yàn)，研究其破壞形態(tài)、破壞機(jī)理，以及抗沖切性能影響因素。 本文設(shè)計(jì)了2

2、個(gè)帶抗剪環(huán)的埋入基礎(chǔ)梁式鋼管混凝土柱腳節(jié)點(diǎn)模型試件，其中第一個(gè)模型試件(編號(hào)為ZJ/J-5)設(shè)置3道φ8鋼筋抗剪環(huán)，相鄰環(huán)距取65mm，第二個(gè)模型試件(編號(hào)為ZJ/J-6)設(shè)置2道φ6鋼筋抗剪環(huán)，相鄰環(huán)距取60mm。通過(guò)對(duì)模型試件ZJ/J-5和ZJ/J-6分別進(jìn)行豎向軸壓作用，研究其破壞形態(tài)、破壞機(jī)理，以及抗剪環(huán)的數(shù)量和設(shè)置位置對(duì)柱腳沖切性能的影響。試驗(yàn)研究表明：柱腳節(jié)點(diǎn)發(fā)生的沖切破壞是從鋼管柱最上端抗剪環(huán)邊緣處開(kāi)始，其破壞特征與普通混

3、凝土獨(dú)立基礎(chǔ)沖切相似；其中抗剪環(huán)尺寸越大及設(shè)置位置越高，柱腳試件的受沖切周長(zhǎng)及面積增加越大，其沖切承載力也就越大；此外，沖切區(qū)域內(nèi)的箍筋對(duì)柱腳節(jié)點(diǎn)的沖切承載力也有很大貢獻(xiàn)。 本文還對(duì)柱腳節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了非線性有限元分析，使用ANSYS軟件，按柱腳試件ZJ/J-6建模分析計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，證明數(shù)值分析所建模型和所選參數(shù)正確。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析柱腳節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理和沖切破壞形態(tài)。通過(guò)有限元分析得到的試件模型破壞形態(tài)與試驗(yàn)破壞形