方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究.pdf

1、鋼框架結(jié)構(gòu)具有自重輕、平面布置靈活、抗震性能好、安裝施工方便、構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，在多高層房屋建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。梁柱節(jié)點(diǎn)性能對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)性能有著重要作用。由于方鋼管柱為封閉截面，其梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與H形鋼柱節(jié)點(diǎn)有很大不同。對(duì)于方鋼管柱-H形鋼梁框架結(jié)構(gòu)，梁柱節(jié)點(diǎn)工藝是設(shè)計(jì)和施工中較復(fù)雜的部分，梁柱節(jié)點(diǎn)性能對(duì)框架性能起重大作用。
　　方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)是采用預(yù)制鑄鋼件連接方鋼管柱和H形鋼梁的框架結(jié)構(gòu)剛性節(jié)點(diǎn)，具

2、有傳力明確，性能可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。本文采用理論分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行研究。
　　1)通過分析方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)傳力機(jī)理，提出基于變形協(xié)調(diào)原則的承載力理論及計(jì)算公式。分析可知梁柱鑄鋼連接節(jié)點(diǎn)所受荷載主要由鑄鋼連接件環(huán)板承擔(dān)，方鋼管柱正面板所承擔(dān)荷載可忽略不計(jì)，基于此提出以鑄鋼連接件環(huán)板承載力作為梁柱鑄鋼連接節(jié)點(diǎn)承載力的節(jié)點(diǎn)承載力公式。

3、>　　2)通過12個(gè)試件的節(jié)點(diǎn)單向拉伸承載力試驗(yàn)研究節(jié)點(diǎn)承載力性能。試驗(yàn)結(jié)果證明梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)抗拉承載力主要由鑄鋼連接件環(huán)板截面尺寸控制，節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)鑄鋼連接件環(huán)板被拉斷，鋼管柱壁厚對(duì)承載力有一定影響。方鋼管內(nèi)填混凝土可以提升鋼管柱壁抗拉剛度，增加鋼管柱壁對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的貢獻(xiàn)，可提高節(jié)點(diǎn)抗拉承載力，提高幅度為10％到15％。方鋼管與鑄鋼連接件的連接焊縫長(zhǎng)度以及焊接方式對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力性能影響很小，試驗(yàn)中大多數(shù)焊縫沒有出現(xiàn)明顯的破壞。
　

4、　3)通過11個(gè)試件的方鋼管柱-H形鋼梁鑄鋼連接節(jié)點(diǎn)足尺十字形試件單調(diào)加載靜力性能試驗(yàn)研究節(jié)點(diǎn)靜力性能。試驗(yàn)結(jié)果證明梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)抗彎承載力高，變形性能好，其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度符合框架結(jié)構(gòu)剛接節(jié)點(diǎn)的要求，證明梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)具有優(yōu)越的靜力性能，是一種有效的方鋼管柱-H形鋼梁剛接節(jié)點(diǎn)。梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)受彎矩作用下由鑄鋼連接件承載大部分荷載，節(jié)點(diǎn)抗彎屈服承載力主要受鑄鋼連接件控制。鋼管柱內(nèi)填混凝土可提升節(jié)點(diǎn)承載力和剛度。
　　4)方鋼管柱-H

5、形鋼梁鑄鋼連接節(jié)點(diǎn)靜力性能數(shù)值模擬所得荷載-位移曲線以及結(jié)構(gòu)抗彎承載力結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合的很好，數(shù)值模擬方法有效。方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)承載力主要由鑄鋼連接件控制;而方鋼管混凝土柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)承載力由鑄鋼連接件和方鋼管柱正面板共同控制。驗(yàn)證了方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)承載力理論，并對(duì)承載力公式進(jìn)行了修正，使之適用于方鋼管混凝土柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)。
　　5)通過6個(gè)試件的方鋼管柱-H形鋼梁

6、梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)足尺十字形試件低周往復(fù)加載試驗(yàn)研究以及參數(shù)化數(shù)值模擬研究節(jié)點(diǎn)抗震性能。試驗(yàn)中試件體現(xiàn)出較高的抗震耗能能力和變形能力，未發(fā)生梁柱整體破壞?？芍褐B接鑄鋼節(jié)點(diǎn)是適用于抗震區(qū)框架結(jié)構(gòu)的有效的梁柱節(jié)點(diǎn)形式，可以降低框架結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。無內(nèi)填混凝土的方鋼管柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)滯回曲線飽滿，而內(nèi)填混凝土的方鋼管混凝土柱-H形鋼梁梁柱連接鑄鋼節(jié)點(diǎn)滯回曲線有捏攏現(xiàn)象。節(jié)點(diǎn)隨加載過程均表現(xiàn)出明顯的剛度退化現(xiàn)象。內(nèi)填混凝土節(jié)點(diǎn)