新型外包鋼-混凝土組合梁與鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究.pdf

1、外包鋼-混凝土組合梁是一種新型組合梁，與普通組合梁相比具有承載力高、剛度大、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。但其與柱的連接節(jié)點(diǎn)形式有限，限制了這種新型組合梁的推廣應(yīng)用。本文參考鋼管混凝土柱與鋼梁及混凝土梁的節(jié)點(diǎn)形式，提出了兩種外包鋼-混凝土組合梁與鋼管混凝土柱的新型節(jié)點(diǎn)。 對兩個外包鋼-混凝土組合梁與鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究，考察了試件的延性以及耗能能力，實(shí)測了組合梁縱筋、底板、核心區(qū)鋼管的應(yīng)變。結(jié)果表明，試件的破壞始于梁端，

2、核心區(qū)未屈服，滯回曲線有一定的“捏縮”現(xiàn)象，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形很小，梁端撓度主要由梁彎曲變形引起。兩個試件均具有較好的延性及耗能能力，試件以梁端彎曲變形耗能為主，抗震性能良好。 運(yùn)用有限元軟件ANSYS對試件進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬，并將有限元結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明二者在彈性階段吻合較好，試件屈服后，有限元分析出的承載力和應(yīng)變均高于實(shí)測值，但仍可較好的反應(yīng)節(jié)點(diǎn)的工作情況。根據(jù)節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)力分布特點(diǎn)，運(yùn)用有限元對加強(qiáng)環(huán)寬度及套

3、箍系數(shù)進(jìn)行了參數(shù)分析。結(jié)果表明加強(qiáng)環(huán)寬度越小，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，加強(qiáng)環(huán)寬度滿足相關(guān)規(guī)程要求時，加大加強(qiáng)環(huán)寬度對節(jié)點(diǎn)承載力基本無影響；隨著套箍系數(shù)的增大，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力顯著提高，節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)由核心區(qū)首先屈服轉(zhuǎn)為梁端首先屈服。 采用材料力學(xué)方法和節(jié)點(diǎn)混凝土斜壓桿理論分別計算出節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼管和混凝土的抗剪承載力，相加后得出整體抗剪承載力。計算結(jié)果與實(shí)測值存在一定差異，這種差異由計算點(diǎn)與實(shí)測點(diǎn)之間的差異以及加載裝置精度引起。根據(jù)試件