新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点试验研究

提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式。在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,钢管局部开矩形孔、节点区域钢管加强,使钢筋混凝土梁中的纵向钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,方便施工且保证节点刚度。通过对3个节点试件的试验,研究节点的破坏过程、破坏形态。研究结果表明,试件破坏是由梁和柱的破坏引起的,直至试件达到极限状态,节点尚未破坏,证实这种节点的可行性,且满足"强柱、弱梁、节点更强"的抗震设计原则。     

新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究

提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式.在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,钢管局部开矩形孔、节点区域钢管加强,使钢筋混凝土梁中的纵向钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,方便施工且保证了节点刚度.通过4个节点试件的试验,研究节点的破坏过程、破坏形态和耗能性能.研究结果表明:节点的滞回曲线饱满,节...     

芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点试验研究

提出一种芯钢管连接的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式。在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,局部间断钢管混凝土柱的外钢管,设置芯钢管连接上下钢管混凝土柱,使钢筋混凝土梁中的钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,简化了节点构造,保证了节点刚度。通过半连通角节点模型试验,研究了节点试件的破坏过程、破坏形态、节点区各组成部分的荷载-应变关系。研究表明,芯钢管混凝土对节点强度、刚度有重要作用。试件破坏是由梁和柱的破坏引起,直至试件达到极限状态,节点尚未破坏,证实了这种节点的可行性,且满足"强柱、弱梁、节点更强"的抗震设计原则。     

新型钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的有限元分析

本文研究一种新型的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点,即在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,钢管局部开矩形孔、节点区域钢管加强,使钢筋混凝土梁中的纵向钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,方便施工且保证了节点刚度。本文在选择了合理的钢材和混凝土的本构关系模型的基础上,利用通用有限元软件ABAQUS对这类新型的钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的受力性能进行了较为深入的研究,研究结果表明,这类节点可以实现"强节点弱构件"的抗震设计要求。本文的研究成果可为相关研究和工程实践提供参考。     

CFST柱-RC梁钢筋环绕式节点抗震性能试验

通过8个钢管混凝土(CFST)柱-钢筋混凝土(RC)梁钢筋环绕式节点在低周往复荷载作用下的试验,对其在不同轴压比下的开裂破坏模态、滞回特征、剪切变形、钢筋和钢牛腿变形、延性和耗能性能等进行系统研究。试验结果表明,试验节点的破坏模态均为核心区剪切破坏,圆钢管混凝土柱节点较方钢管混凝土柱节点的滞回曲线饱满,但均能满足现行规范的抗震设计要求。     

环筋约束下超短混凝土试件的方形局部受压试验

为研究节点区柱钢管全断开式方钢管混凝土柱-混凝土梁节点的力学性能,对3个节点核心区试件进行轴压试验。研究节点核心区相对高度(环梁高度与环梁宽度的比值)对试件破坏形态、承载力的影响。试验结果表明,试件均具有较大的极限承载力与良好的延性,方钢管混凝土结构中采用全断开节点形式的思路可行;相对高度不同的试件破坏形态存在明显差异,随着试件相对高度的增大其极限承载力明显下降,但相对高度较大的试件具有更好的抗裂性能。钢管全断开式圆钢管混凝土柱节点的轴压极限承载力计算公式同样适用于钢管全断开式方钢管混凝土柱节点。     

双钢管混凝土柱与钢筋混凝土间环梁节点抗震性能研究

介绍了新型节点——在双钢管混凝土柱(CFTSTs)与钢筋混凝土梁(RC)之间使用间断套管的环梁节点。由于该节点处外钢管被打断,因此RC梁中纵向钢筋在连接区域能够连续。依靠连续钢筋传递弯矩和剪力;连接区内箍筋起到了限制作用,柱外侧的八角形环梁使受压区得到改善,补偿了外钢管不连续所引起组合柱刚度的减小。在循环荷载下对4个梁-柱组合试样进行试验,研究节点的抗震性能,包括:加载变形性能、典型破坏模式、应力应变分布、能量耗散能力。试验结果显示,节点的抗震性能较好,能够达到抗震设计准则中"强柱弱梁"和"强节点弱构件"的要求。采用有限元模型对相关参数进行分析。     

新型方钢管混凝土柱与混凝土梁节点破坏机理试验研究

方钢管混凝土柱具有良好的受力性能,具有广阔的发展应用前景。对于很多工程而言,考虑到造价和施工方便,很多结构采用钢筋混凝土梁。结合我国现行钢管混凝土柱在实际工程中的应用状况,提出了用于方钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁框架结构的新型连接节点形式——非穿心暗钢牛腿方钢管混凝土柱与混凝土粱节点,采用了 X 型加载试验方案,制作了1:3的试验模型.进行了低周反复荷载作用下的试验研究,得到了相关的钢筋应力应变发展规律和相应的滞回曲线,通过对试验结果进行的节点破坏的机理分析,从而提出了进一步的改进措施。试验研究结果初步表明,这种节点具有可靠的受力性能,与常规的连接方式相比是一种相对简捷而可靠的连接方式。     

钢管混凝土叠合柱节点环梁试验研究

钢管混凝土叠合柱环梁节点是一种连接叠合柱和钢筋混凝土梁的新型节点。针对7个钢管混凝土叠合柱边节点环梁进行了试验研究,其中对2个试件采用单调静力加载试验,对2个变径宽比(环梁半径与环梁宽度的比值)试件和3个变配筋比(同侧环梁环筋面积与框架梁纵筋面积的比值)试件采用低周反复加载试验,研究节点的破坏模式、承载力、节点区钢筋应力分布和耗能情况。结果表明:钢管混凝土叠合柱环梁节点在概念上安全可行,合理的设计可以实现"强节点、弱构件";配筋比越大,节点越易发生框架梁破坏;在一定范围内,节点承载力随着径宽比的减小、配筋比的增大而提高;环梁锚固区附近钢筋应力较大,环梁内外纵筋应力分布不均匀,环梁内纵筋一般不屈服;节点的等效黏滞阻尼系数较大,表明节点的耗能能力较好。     

钢管混凝土柱-预应力梁节点抗剪性能研究

为研究钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点的抗剪受力性能,进行了单调对称的静力试验。对节点的荷载-位移曲线以及荷载-钢筋应变关系进行了分析,结果表明:该类节点的整体抗裂性能好、刚度大、挠度小,有充足的抗剪承载力。当在大荷载作用下,预应力梁发生剪切破坏时,节点核心区并未发生破坏。有限元分析结果与试验结果吻合较好。     

大连市体育馆钢管约束钢筋混凝土短柱设计

钢管约束钢筋混凝土柱就是在普通钢筋混凝土柱外设置薄壁钢管,钢管在梁柱节点区断开,不直接承担纵向荷载,只对核心混凝土起约束作用。由于钢管不通过梁柱节点区,因此钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁连接方便;且钢管约束钢筋混凝土柱承载力高,抗震性能优越,是一种具有广泛应用前途的新型组合结构形式。钢管约束钢筋混凝土柱在大连市体育馆工程中的应用,解决了钢筋混凝土超短柱抗震性能差的问题;且钢管约束钢筋混凝土柱的用钢量低,施工方便,经济效益和综合效益显著。     

钢管混凝土柱的几种常用节点形式

钢管混凝土柱利用钢管和混凝土两种材料在受力过程相互之间的组合作用,充分发挥这两种材料的优势,使混凝土的塑性和韧性大为改善,且避免或延缓钢管发生局部屈曲,使钢管混凝土柱整体承载力高、塑性和韧性好。目前在地震区高层建筑中应用钢管混凝土柱,可解决普通钢筋混凝土柱的脆性破坏问题,从而放宽轴压比限制,同时利用钢管对核心混凝土的约束,大幅度提高混凝土的强度,减少柱的截面尺寸,减低工程的造价。但目前钢管混凝土柱与普通钢筋混凝土梁板或预应力混凝土梁板的连接节点,仍有待完善和改进。现就几种常用的节点介绍如下。1加强环式节点(1…     

新型钢管混凝土柱节点开孔后抗压性能研究

进行了4组共9根钢管混凝土柱的轴心受压承载力的试验研究,一组作为对比试件,节点处不开孔,其余柱在节点处开孔,RC梁的钢筋穿过节点.观测了各柱工作性能和破坏形态,对比了钢管混凝土柱开孔和不开孔时的承载力,确定加强环和加强肋的效果.试验研究表明,由于加强环和加强肋的存在,管壁开孔对管柱的承载力影响不大,破坏模式均为在试件端部和靠加强环处钢管局部的鼓曲,在这些部位有应力集中现象;柱达到破坏荷载时管壁钢材均屈服,而加劲肋依然处于弹性.采用有限元软件ABAQUS对试验进行了模拟计算分析,有限元分析与试验现象一致,计算结果与试验值及设计理论计算结果符合较好.在上述研究基础上提出了实用的钢筋穿过钢管混凝土柱的构造要求.     

钢管混凝土环梁式节点抗震性能分析

基于3个环梁式钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点的低周反复荷载试验结果,比较和分析了环梁截面尺寸对试件抗震性能的影响。结果表明:随着环梁截面尺寸的增加,耗能能力及位移延性系数均增加,破坏模式由脆性破坏变为延性破坏;基于试验结果,在合理选择材料本构关系、单元类型及边界条件的基础上,采用通用有限元软件ABAQUS对该节点模型在循环加载作用下的抗震性能进行非线性有限元拓展分析。计算结果表明:节点的极限承载力随着纵向钢筋直径的增加而提高;随着牛腿长度的增加,分析模型的极限承载力增大,初始刚度也随之增加;钢管壁厚及核心混凝土强度等级与环梁环向钢筋对节点骨架曲线影响较小。     

钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁外加强环节点抗震性能试验研究

针对实际工程设计中的钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁外加强环节点,对其进行抗震性能试验研究。以3个不同外加强环形式的平面中节点的低周反复荷载试验为基础,结合有限元分析,对节点的承载力、刚度、延性、耗能能力、变形性能以及外加强环的应变分布规律进行分析。研究结果表明：不同外加强环形式的试件在梁端往复荷载作用下的破坏过程和破坏模式基本一致,试件的整体滞回性能和承载力、刚度退化规律也很相近,外加强环应变分布规律基本相同,均具有良好的承载力、延性及耗能能力。基于研究结果,对采用外加强环的钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁节点的构造措施提出了建议。     

新型钢管混凝土节点-芯钢管边柱节点的试验研究

提出一种在节点区间断钢管混凝土柱的外钢管、设置芯钢管的新型钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点。介绍了边柱节点模型试验的试件设计及试验现象和破坏过程 ,分析了新型节点存在的问题及改进的思路。研究表明 ,新型节点用于边节点是成功的。     

新型方钢管混凝土柱梁节点有限元分析

结合现行钢管混凝土柱在实际工程中的应用情况,提出了用于方钢管混凝土柱—钢筋混凝土梁框架结构的新型节点连接形式——非穿心暗钢牛腿方钢管混凝土柱与混凝土梁节点,利用有限元软件ANSYS对该节点的力学性能进行了分析,并与试验结果进行了比较,计算结果表明:有限元计算模型适用于该类型节点的分析,从计算和试验两方面均得出新型钢管混凝土节点满足强柱弱梁、节点更强的原则。     

钢管混凝土叠合柱节点环梁受弯承载力计算方法

钢管混凝土叠合柱环梁节点是一种连接叠合柱与钢筋混凝土梁的连接节点,其环梁受弯承载力计算方法有待研究。考虑管外混凝土的轴压作用,采取极限平衡法对环梁破坏隔离体受力分析,对现有钢管混凝土柱节点环梁受弯承载力计算方法进行了修正,使其更加适用于钢管混凝土叠合柱节点环梁,计算结果与静力试验结果对比显示,后者高约28%。根据试验结果研究对公式进行修正,采用ABAQUS有限元静力模型对不同轴压比下环梁的受弯承载力公式进行了验证,对比显示有限元分析结果略高于修正后的计算值,二者吻合较好。结果表明,考虑轴压力修正后的公式可以用于钢管混凝土叠合柱节点环梁受弯承载力的计算,公式计算结果偏于保守。     

钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁不穿心节点抗震性能试验研究

为了掌握钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁不穿心节点的抗震性能,进行了8个试件在恒定轴力和水平反复荷载作用下的试验研究。主要考察了不穿心节点梁的纵向钢筋与钢管柱环板所采用的焊接和搭接两种连接方式、牛腿长度等参数对抗震性能的影响。试验结果表明:钢筋焊接与搭接两种连接方式的节点滞回曲线均较为饱满,延性系数均能满足抗震设计要求,但焊接节点比搭接节点具有更高的承载力,且刚度退化不明显。搭接节点由于混凝土较早开裂和损伤,其"小震不坏,中震可修"的抗震性能较难满足,尚需进一步深入研究。焊接节点整体抗震性能优于搭接节点。牛腿长度对节点延性和承载力影响很小。根据试验结果提出了设计建议。     

钢管混凝土柱巨型交叉节点受力性能研究

在一超高层结构工程中,外框架采用了焊接钢管混凝土边柱和夹角为12°的斜柱交叉形成高达6层且与6层楼面梁相接的巨型交叉节点,该节点构造复杂。节点边柱的轴向荷载不平衡在节点处产生剪力,同时,由于斜柱承受的轴向荷载巨大,该巨型节点受力复杂。为研究该节点的受力性能,对其进行了大比例模型加载试验。试验在最不利工况（1.2×重力荷载+1.3×设防地震作用）下： 1) 在设计荷载作用下节点试件整体仍然处于弹性工作状态; 2) 增大边柱不平衡力,对节点试件的平面内侧移有一定的影响,而对平面外变形基本没影响; 3) 对斜柱轴向荷载进行卸载,将节点由压剪转换至更不利的拉剪受力状态,节点未破坏; 4) 施加斜柱轴向荷载超过设计承载力的2倍,节点试件最终在斜柱两端出现局部鼓起而发生破坏,说明该交叉节点的设计符合我国规范“强节点弱构件”的设计原则。在整个加载过程中,节点区域并未产生剪切破坏面,钢管内部设置的纵向内隔板和加劲环板使得钢管与混凝土协同工作,节点构造合理。通过合理的简化,对该节点试件进行了三维非线性有限元分析,其荷载 变形曲线以及破坏模式与试验结果吻合良好。