圓形鋼管混凝土Y型節(jié)點(diǎn)軸壓及抗震性能試驗研究.pdf

1、本文以成都云端塔工程為背景,該工程主體結(jié)構(gòu)高度185.1米,上部結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土柱、鋼梁、組合樓板的混合框架—鋼筋混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)形式和受力都十分復(fù)雜,特別是混合框架中的大尺寸鋼管混凝土Y型節(jié)點(diǎn),難以用軟件模擬其受力性能、破壞形式和構(gòu)造措施,因而設(shè)計方西南設(shè)計院委托我們課題組對該Y型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試驗研究。
　　為研究該Y型節(jié)點(diǎn)(本文研究節(jié)點(diǎn)二)分別在靜力荷載和地震荷載作用下的承載能力、破壞形式、柱身及節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)應(yīng)力應(yīng)變分

2、布,以及驗證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施的有效性,本文對節(jié)點(diǎn)二的4個構(gòu)件共進(jìn)行了6次試驗,并在試驗完成后進(jìn)行有限元分析,與試驗結(jié)果對比,驗證試驗結(jié)果的合理性和可靠性。主要的試驗工作如下:
　?、俚谝唤M試驗包括2個構(gòu)件的3次試驗,分別為空心節(jié)點(diǎn)、斜柱填充混凝土節(jié)點(diǎn)以及全填充混凝土節(jié)點(diǎn)的單調(diào)靜力加載試驗(其中斜柱填充混凝土節(jié)點(diǎn)的試驗是對加載過的空心節(jié)點(diǎn)的斜柱進(jìn)行加固處理后的補(bǔ)充試驗)。主要研究填充混凝土前后節(jié)點(diǎn)的極限抗壓承載力、破壞形式以及驗證構(gòu)造措

3、施的有效性。
　　②第二組試驗試件同第一組,該組3次試驗均為重復(fù)加載試驗。主要研究填充混凝土前后節(jié)點(diǎn)的抗震性能、破壞形式以及驗證構(gòu)造措施的有效性。
　　通過試驗研究和分析,得到的主要研究結(jié)論如下:
　　①節(jié)點(diǎn)二空心節(jié)點(diǎn),在單調(diào)靜力加載試驗和重復(fù)加載試驗中,其極限承載力分別達(dá)到軸力設(shè)計值的1.02倍和0.76倍;填充混凝土后,其極限承載力分別達(dá)到軸力設(shè)計值的1.7倍和1.6倍,遠(yuǎn)超軸力設(shè)計值且節(jié)點(diǎn)依然能夠保持其軸向承載能

4、力,當(dāng)加載至軸力設(shè)計值時,柱身和節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)幾乎都未達(dá)到屈服,由此可證明原設(shè)計的安全性和可靠性。
　?、诳招墓?jié)點(diǎn)在兩種荷載分別作用中,最后出現(xiàn)破壞的地方都出現(xiàn)在斜柱柱身,節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)域未出現(xiàn)破壞;填充混凝土后,節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)域的應(yīng)變也要小于柱身應(yīng)變且未發(fā)生破壞,表明節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)域不會在梁柱等其他構(gòu)件破壞之前發(fā)生破壞,確保結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下有良好的變形能力和耗能性能,實(shí)現(xiàn)了抗震設(shè)計中“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計理念。
　?、墼诒容^試驗結(jié)果和