半連通鋼管混凝土柱芯鋼管角節(jié)點模型試驗研究.pdf

1、鋼管混凝土這種全新的結構形式以其優(yōu)越的力學性能和良好的經(jīng)濟效益，自上個世紀80年代在我國高層建筑中采用以來，得到了迅速的發(fā)展，尤其是近幾年其發(fā)展趨勢更是迅猛，然而梁柱連接的節(jié)點問題卻成為工程應用中的難點，制約了其進一步的推廣使用。盡管目前已有的節(jié)點形式不下十幾種，然而成熟的節(jié)點型式并不多，本文在總結國內(nèi)外現(xiàn)有鋼管混凝土柱—鋼筋混凝土梁節(jié)點優(yōu)缺點的基礎上，繼“芯鋼管連接的鋼管混凝土中柱節(jié)點試驗研究”和“新型鋼管混凝土節(jié)點—芯鋼管邊柱節(jié)點的

2、試驗研究”之后，針對不連通的邊節(jié)點試驗研究中提出的改進策略，設計了半連通的芯鋼管角節(jié)點，這種節(jié)點的主要特點是在梁柱相交處的鋼管壁上開梁洞口，節(jié)點區(qū)柱鋼管內(nèi)設置芯鋼管，并在芯管外柱鋼管內(nèi)側配置環(huán)向和豎向鋼筋，形成約束混凝土，以此來彌補節(jié)點區(qū)鋼管混凝土柱因開梁洞口而造成的軸向承載力的損失，達到節(jié)點更強的目的，鋼筋混凝土梁縱筋直接繞過芯鋼管貫通節(jié)點或錨固在節(jié)點區(qū)的混凝土中。 本文通過2個鋼管混凝土角節(jié)點模型的試驗和有限元仿真分析，對這

3、種節(jié)點形式的可行性、基本力學性能、破壞形態(tài)等進行了較為全面的研究。結果表明該節(jié)點形式具有良好的力學性能，完全滿足“強柱、弱梁、節(jié)點更強”的抗震設計要求，模型試件的最終破壞源于鋼管混凝土柱的破壞，鋼筋混凝土梁的破壞對節(jié)點核心區(qū)的影響不大，節(jié)點破壞時核心區(qū)部分大多還處于彈性狀態(tài)，承載力還有較大的增長潛力；由于在節(jié)點核心區(qū)配置了芯鋼管、豎向及環(huán)向鋼筋，柱鋼管上開梁洞口，沒有影響鋼管混凝土柱的連續(xù)性，節(jié)點的受力狀況得以大大改善，彌補了鋼管開洞口