方鋼管混凝土柱-鋼梁隔板貫通節(jié)點性能研究.pdf

1、方鋼管混凝土柱-鋼梁隔板貫通節(jié)點已被《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159∶2004)列為推薦形式，但由于國內(nèi)該種節(jié)點的研究資料較少，對節(jié)點承載能力及抗震性能缺乏認(rèn)識，計算理論與設(shè)計方法也不成熟，因此，對隔板貫通節(jié)點的力學(xué)性能進行研究具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價值。
　　 總結(jié)分析了方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點的形式及其受力特點，并在研究隔板貫通節(jié)點構(gòu)造存在問題的基礎(chǔ)上，提出了改善鋼梁翼緣與隔板連接處受力性能的兩種新型節(jié)點

2、形式—圓弧倒角型節(jié)點和倒角放坡型節(jié)點。
　　 為研究方鋼管混凝土柱與鋼梁受拉翼緣連接性能，對16個隔板貫通節(jié)點試件進行了靜力拉伸試驗，分析了節(jié)點的應(yīng)力傳遞機制，并對節(jié)點拉伸承載力試驗值及理論計算值進行了比較。研究結(jié)果表明，圓弧倒角型節(jié)點與倒角放坡型節(jié)點具有較高的承載力和良好的延性，影響節(jié)點承載力的主要因素是隔板厚度、澆注孔直徑和鋼管的寬厚比；日本規(guī)程提出的節(jié)點拉伸承載力計算公式對于填充混凝土的試件偏于保守，但高估了空鋼管試件的承

3、載力。
　　 建立了同時考慮幾何非線性、鋼材與混凝土接觸非線性和各種材料非線性的有限元模型，對隔板貫通節(jié)點進行了靜力拉伸有限元分析，研究了節(jié)點的屈服機制，并在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了隔板與鋼管協(xié)同受力的節(jié)點拉伸承載力計算公式，比較分析表明，節(jié)點承載力理論計算值與試驗值吻合較好。
　　 進行7個隔板貫通節(jié)點十字型足尺試件的低周反復(fù)加載試驗，分析了各試件的破壞過程及特征，并對節(jié)點承載力、延性、耗能能力、剛度退化等抗震性能指標(biāo)

4、進行了比較分析。研究結(jié)果表明，隔板貫通節(jié)點滯回曲線飽滿，具有較強的耗能能力；鋼梁翼緣與隔板的連接構(gòu)造對節(jié)點的延性、耗能能力、剛度退化影響較大，圓弧倒角型節(jié)點和倒角放坡型節(jié)點比側(cè)板加強型節(jié)點具有更好的抗震性能。隔板的厚度、澆注孔徑和鋼管的寬厚比對梁端破壞節(jié)點的受力性能影響較小，但在試件中澆筑混凝土可以顯著減小核心區(qū)的剪切變形，改善節(jié)點的抗震性能。
　　 對隔板貫通節(jié)點進行了低周反復(fù)荷載作用下非線性有限元分析，較為精確模擬了節(jié)點域的