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建筑科学与工程
钢管混凝土柱与钢梁隔板贯通式节点抗震性能研究
北京交通大学 | 王砾瑶
钢管混凝土柱用于大柱网多层建筑可显著降低用钢量,实现很好的经济指标,因此目前市场应用很多。采用钢管混凝土柱和工形截面钢梁的大柱网多层钢框架结构具有钢梁截面大、板件厚实,钢管混凝土柱钢管壁较薄的特点,因此钢梁与柱间的连接若采用内加强环式节点和外加强环式节点均存在把厚钢板焊在薄钢板上的问题,这样会造成较大的焊接变形和焊接残余应力,大大降低节点传力的可靠性。将柱在节点处断开并焊接在隔板上的隔板贯通式节点可很好的规避这个问题。但这类节点形式在我国现行规范中还未被提到,国家标准图集06SG524《钢管混凝土结构构造》中给出了隔板贯通式节点的基本形式,但对于节点构造的细节,如隔板的外伸长度等,缺乏相关的背景资料,国内也尚未进行专门研究。 鉴于此,本文立足于工程需要,针对10.8m柱网的6层钢管混凝土柱钢框架结构,通过有限元模拟,对其隔板贯通式梁柱节点进行了单调加载和低周反复加载作用下的受力性能分析,并探讨了节点的细部构造对节点抗震性能的影响。主要的工作内容及成果如下： 1.通过将有限元分析结果与既有试验结果进行对比,验证了有限元模型可以在一定精度上模拟节点试件的滞回过程。 2.对工程尺度的隔板贯通式节点进行单调加载和低周反复加载作用下的受力性能分析,得到了其塑性发展和滞回曲线等一系列数据,分析了节点各部分的受力性能和破坏过程,并对其抗震性能做出了评价。 3.对工程尺度模型采用《钢管混凝土结构构造》中给出的节点形式进行有限元模拟,用以确定栓焊连接对节点根部受力性能的影响,对其抗震性能作出了评价。 4.改变该节点的部分设计参数,通过有限元数值计算,掌握一些重要参数,如隔板厚度,挑出长度及核心混凝土强度等级等对节点受力性能的影响,得到一般规律性的结论。 5.结合理论分析与有限元分析的结果总结得到若干可用于指导工程设计的准则。
机 构:
北京交通大学
领 域:
建筑科学与工程
；
关键词:
钢管混凝土柱
；
隔板贯通式节点
；
滞回性能
；
极限承载力
；
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