钢混凝土组合梁-钢管混凝土柱的节点性能研究-土木工程专业论文.docxVIP

目录 目录 IV IV HYPERLINK \l _bookmark0 3.2.1 试件的设计与制作 37 HYPERLINK \l _bookmark1 3.2.2 材料性能试验 40 HYPERLINK \l _bookmark2 3.2.3 加载方法与试验设备装置 41 HYPERLINK \l _bookmark3 3.2.4 量测内容及测点布置 44 HYPERLINK \l _bookmark4 3.3 试件 HN200A 结果分析 46 HYPERLINK \l _bookmark5 3.3.1 试验结果分析 46 HYPERLINK \l _bookmark6 3.3.2 试验与有限元比较分析 53 HYPERLINK \l _bookmark7 3.4 试件 HN200B 的结果分析 57 HYPERLINK \l _bookmark8 3.5 本章小结 61 HYPERLINK \l _bookmark9 第 4 章 结论与展望 63 HYPERLINK \l _bookmark10 4.1 本论文的主要结论 63 HYPERLINK \l _bookmark11 4.2 进一步工作展望 63 HYPERLINK \l _bookmark12 参考文献 65 HYPERLINK \l _bookmark13 致 谢 69 第 第 1 章 绪论 PAGE PAGE 10 第 1 章 绪论 1.1 钢管混凝土结构 1.1.1 钢管混凝土结构的特点 钢管混凝土是将混凝土填入薄壁钢管内而形成的组合结构。它的基本原理有：借助钢 管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具 有更高的抗压强度和压缩变形能力；借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定 性，改变空钢管的失稳模态，从而提高其承载能力。[1] 钢管混凝土作为一种典型的组合结构，巧妙地利用钢和混凝土两种材料的特点，弥补 两种材料各自的缺点，充分发挥两者的优势，使钢管混凝土结构具有一系列优越性能。 [2][3] 1.1.2 钢管混凝土结构节点的应用及研究现状 在高层建筑中，通常采取保持钢管混凝土柱竖向贯通，以保证其自身的连续性和轴力、 剪力和弯矩的传递，也可充分发挥钢管混凝土柱施工快捷的优点；梁不穿过柱，而是通过 节点连接到柱上；但现已有人开始研究柱钢管不连通的节点形式。由于钢管混凝土柱节点 在设计制作、安装、施工方面的复杂与困难，很大程度限制这种结构的推广应用。设计、 构造既符合结构受力要求，又符合制作安装、施工需要的节点形式，成为自钢管混凝土柱 应用于高层建筑的一开始，就广泛探讨和研究的热点课题。《钢管混凝土结构设计与施工 规程》(CECS 28:90)推荐使用明（暗）牛腿、连续双梁或梁端局部加宽（以上用于钢筋混 凝土梁），穿心腹板、钢加强环（以上用于钢梁）等节点形式。在《钢-混凝土组合结构设 计规程》(DL/T 5085-1999)中给出了加强环节点的计算公式和构造要求。但在实际工程的应 用中，仍然发现已有的节点形式单调、施工复杂，难以满足实际需要。于是这十多年来， 国内进行了更多种节点形式的理论研究、试验研究和有限元分析，提出了十多种新的节点 型式，例如钢管混凝土柱与钢梁连接的内、外加强环，锚定式，十字板式，明牛腿，暗牛 腿等型式；钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的环梁式，双梁式，穿心暗牛腿等型式。这 些节点型式都已在工程中得到应用。[4] 钢管混凝土柱节点的型式按梁柱间的弯矩传递情况来分，钢管混凝土柱节点可以分为 以下几种类型： 铰接节点，梁只传递支座反力给钢管混凝土柱。因此需要设置牛腿传递剪力。这类节 点的构造相对比较简单。 半刚性节点，受力过程中梁和钢管混凝土柱轴线夹角发生改变，即二者之间有相对转 角位移，从而可能引起应力重分布，结构受力比较复杂。 刚性节点，需保证在受力过程中，梁和钢管混凝土柱轴线的夹角保持不变。刚性节点 是在我国建筑工程中应用最广泛的一种节点形式。在受力过程中，梁和钢管混凝土柱轴线 的夹角要始终保持不变，梁端的弯矩、轴力和剪力通过合理的构造措施安全可靠的传给钢 管混凝土柱身。 根据节点的设计原则和连接力的传递形式，目前的节点形式大致有：加强环式节点， 钢筋贯通式节点，锚定板式节点，十字板式节点，钢筋环绕式节点，劲性环梁节点，单双 梁式节点，抗剪环环梁节点，无梁楼盖板柱节点，以及多种钢管混凝土柱与钢梁的连接形 式。下面结合国内外研究者在钢管混凝土结构节点力学性能方面的研究成果，以及一些工 程实践所取得的宝贵经验，简要归纳和说明不同构造措施情况下的节点类型及其工作特 点。 （1）加强环式节点 Choi（1995）等对无外加强环、与钢管