鋼管混凝土柱-混凝土梁外加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)抗震性能研究.pdf

1、鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過(guò)程中的相互作用，即鋼管對(duì)核心混凝土的約束，使混凝土的強(qiáng)度得以提高，塑性、韌性大為改善。同時(shí)，由于核心混凝土的存在可以避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，從而保證鋼管性能得以充分發(fā)揮，提高了抗震性能。目前為止，鋼管混凝土得到廣泛的應(yīng)用，但鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的研究并不完善，節(jié)點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中存在構(gòu)造復(fù)雜、施工難度高、造價(jià)高等問(wèn)題，限制了鋼管混凝土的發(fā)展。而且目前主要使用的幾種鋼管混凝土柱—混凝土梁剛性節(jié)點(diǎn)將鋼

2、筋貫穿鋼管柱，削弱了柱的承載力，且施工復(fù)雜。一般的環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，依靠抗剪環(huán)梁傳力，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造笨重，不利于空間使用，且浪費(fèi)材料，穿心節(jié)點(diǎn)則降低了柱子的強(qiáng)度。本文所研究的是一種新型節(jié)點(diǎn)形式，采用鋼管混凝土外加強(qiáng)換的方式連接混凝土梁，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。
　　本文主要進(jìn)行了以下工作：
　　1.以東莞市商業(yè)中心區(qū)海的廣場(chǎng)為工程背景，共設(shè)計(jì)了焊接、搭接兩類類節(jié)點(diǎn)(按鋼筋與外環(huán)板的連接方式不同區(qū)分)。經(jīng)相似性原理和實(shí)際試驗(yàn)條件考慮，設(shè)計(jì)了8個(gè)1：5

3、試件模型，含鋼率、材料等級(jí)、軸壓比不變?？紤]考慮二階效應(yīng)，采用柱端加載方式加載，進(jìn)行低周期反復(fù)加載，對(duì)全過(guò)程進(jìn)行記錄。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行合理布置，使用了高精度位移計(jì)和機(jī)電百分表測(cè)量位移，對(duì)需要分析應(yīng)變的部位設(shè)置應(yīng)變片，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。為了研究軸壓比對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了軸壓比為0.33的一組對(duì)比試驗(yàn)。
　　2.對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)評(píng)估，分析了破壞形態(tài)、延性系數(shù)、強(qiáng)度和剛度退化、耗能比和等效粘滯阻尼系數(shù)、應(yīng)變片的應(yīng)變變化。結(jié)果表明，所

4、有節(jié)點(diǎn)的延性系數(shù)都在5以上，滿足抗震性能的基本要求，耗能比和等效粘滯阻尼系數(shù)的結(jié)果均比一般的混凝土梁鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)效果好。相比之下，焊接類節(jié)點(diǎn)由焊縫保證傳力，抗震性能最好，總耗能最大。搭接類短牛腿節(jié)點(diǎn)的暗牛腿較短，混凝土和牛腿的粘結(jié)力不足，傳力效果較差，其破壞由混凝土抗拉破壞引起，節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)鋼筋沒(méi)有屈服，受力性能較差；長(zhǎng)牛腿節(jié)點(diǎn)粘結(jié)力較短牛腿的大，其耗能能力和延性比短牛腿節(jié)點(diǎn)好。
　　3.利用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M及