豎向荷載作用下鋼筋混凝土斜柱—薄壁柱局部轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)研究.pdf

1、本文通過兩個(gè)鋼筋混凝土斜柱—一字形薄壁柱局部轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)在豎向荷載作用下的靜力試驗(yàn)以及有限元分析，獲得了該節(jié)點(diǎn)的基本性能，其中包括開裂前后的豎向荷載的傳遞路徑、試件應(yīng)力分布，裂縫的發(fā)生、發(fā)展，及試件最后的破壞形態(tài)等。試驗(yàn)重點(diǎn)研究了兩類節(jié)點(diǎn)中薄壁柱與方柱和轉(zhuǎn)換梁相接處的豎向應(yīng)力狀態(tài)、轉(zhuǎn)換梁應(yīng)力狀態(tài)以及斜柱和方柱的應(yīng)力狀態(tài)。結(jié)果表明有孔斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和無孔斜柱轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的豎向受力性能和傳力機(jī)制存在著明顯的差異。對(duì)有孔斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)而言，轉(zhuǎn)換梁的受力最

2、為不利，它不僅承擔(dān)由薄壁柱傳來的垂直荷載，而且還承擔(dān)由斜柱水平分力引起的軸向拉力，即截面上有彎矩、剪力和軸力的共同作用。正是由于轉(zhuǎn)換梁在復(fù)雜應(yīng)力作用下破壞，導(dǎo)致了薄壁柱中大幅度的應(yīng)力重分布，使其產(chǎn)生局壓破壞，且承載力不能得到充分發(fā)揮。但無論如何，整個(gè)節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)制具有明顯的桁架模型特征。對(duì)無孔斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)而言，由于斜柱與轉(zhuǎn)換梁和方柱形成了一個(gè)整體，而且斜柱角度較大，因而其傳力機(jī)制和加腋的轉(zhuǎn)換梁類似，但薄壁柱中的應(yīng)力分布更為均勻，轉(zhuǎn)換效果

3、更好。 根據(jù)試驗(yàn)研究和有限元分析的結(jié)果，本文對(duì)兩類轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了初步探討。在有孔斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)中引入了桁架模型以確定轉(zhuǎn)換梁、斜柱及方柱的內(nèi)力。采用等效應(yīng)力法確定了桁架模型的外力，即薄壁柱傳來的荷載，其中考慮了斜柱的傾角以及反映薄壁柱與轉(zhuǎn)換梁共同作用的薄壁柱端部塑性發(fā)展系數(shù)的影響。同時(shí)對(duì)本類節(jié)點(diǎn)中薄壁柱承載力的計(jì)算方法也提出了建議。在無孔斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)中采用了基于剛性角假設(shè)的非均勻應(yīng)力法來計(jì)算薄壁柱、轉(zhuǎn)換梁的承載力，而對(duì)斜柱