钢筋混凝土旧柱新梁连接的新型环梁式节点及其抗震性能试验研究

为减小施工难度及减小新梁植筋对旧柱的损伤,提出了一种钢筋混凝土旧柱新梁连接的新型环梁式节点。通过1个采用新型环梁式节点连接的旧柱新梁试件、1个采用植筋连接的旧柱新梁试件和1个整体浇筑的梁柱试件的对比试验,分析了低周反复荷载作用下新型环梁式节点连接的有效性,测试了各试件节点的抗震承载力、延性、破坏形态及其滞回特性,讨论了节点处纵向钢筋的不同锚固方式对节点抗震性能的影响。结果表明:1)新型环梁式节点中的界面筋有效地传递了梁端剪力,梁端未出现新旧混凝土间的剪切破坏。2)新型环梁式节点中的环向纵筋有效地传递了梁端的拉力,环向纵筋屈服后梁端出现塑性铰,梁端发生延性破坏。3)采用新型环梁式节点的梁端极限承载力相比植筋连接节点及现浇节点显著提高。4)虽然采用新型环梁式节点的梁端延性系数相比植筋连接节点及现浇节点略小一些,但仍大于3,能够满足工程应用的需要。     

屈曲约束支撑铰接混凝土框架节点受力性能研究

节点是框架结构中受力较为复杂的区域,也是装配式结构需要解决的核心,合理确定节点区的受力性能,对预测结构破坏形式有重要意义。基于混凝土框架,论文提出一种梁柱铰接形式及一种带屈曲约束支撑(BRB)的梁柱铰接框架体系(BRBF),分析在水平荷载下,梁-柱-支撑节点区的受力性能及传力途径,运用SAP2000,采用Pushover分析方法对结构进行非线性分析,得到BRB在不同连接位置对连接部位的受力影响,并给出节点内力的计算公式。分析表明:在BRBF中,BRB仅与梁连接对节点更有利,BRB与梁连接时,其水平分力向梁跨内传递,竖向分力向梁端传递。     

新型叠合梁-柱端节点试验研究

新型叠合梁-柱端节点的梁中采用了端头锚、剪力键等不同于传统的锚固、连接构造措施。这些构造措施有效地将单个结构构件联成相互统一的整体，保证了结构的整体性能。在现浇等强设计的基础上，通过伪静力试验分析了梁-柱端节点的抗震性能以及节点连接构造措施、薄弱部位的处理等方面对其各性能特性的影响。     

地下空间装配式RC梁-柱节点力学性能试验研究

立足地下空间快速建造,提出了一种适用于地下空间结构的预装配式RC梁-柱节点连接方法,并通过足尺试验研究了该节点的力学性能。结果表明:提出的梁-柱连接节点具备较好的装配容错率,以金属波纹管为套筒的连接方式可靠,能满足地下梁柱节点传力所需的强度要求,该节点具有较高的承载能力,能保证内力的可靠传递。建议在设计中配置足够的节点区环向箍筋以确保其抗剪性能。     

双边钢次梁插入混凝土框架主梁的节点承载力试验研究

钢次梁插入混凝土框架主梁的节点连接是一种新型的节点连接形式.通过采用节点性能试验的方法,对这种连接节点的受力性能和工程适用性进行了研究.试验结果表明,钢次梁插入主梁的连接节点为半刚性连接节点,抗弯能力有限,且当上翼缘焊接板与翼缘板的横向面积比控制在0.45～0.60时,节点的破坏始于钢次梁上翼缘连接焊板的拉伸屈服,属于次要构件的塑性破坏,满足安全设计和承载力的要求.     

方钢管混凝土柱-H型钢梁栓接双T板连接节点受力性能分析

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是设计组合结构的一个主要内容。利用ANSYS有限元软件,分析了连接方钢管混凝土柱与H型钢梁的一种新型节点的应力分布情况和内力传递机理,以及影响节点受力性能的主要因素。     

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。     

钢管混凝土柱螺栓连接钢梁节点的抗震性能分析

为了改进施工过程,同时确保房屋的抗震性能,提出了一种新型的连接类型,用于钢管混凝土柱和钢梁的连接处设计。该连接具有外伸端板的特性,出厂前与钢梁焊接在一起,然后在现场用高强钢将其与钢管混凝土柱螺栓连接。对这种螺栓连接端板节点的抗震性能进行试验研究,并通过对3个足尺节点模型进行试验,评估了混凝土楼板和削弱型梁截面对其的影响。试验结果表明:楼板对节点强度的作用显著,削弱型梁截面能有效地将屈曲区域转移到远离焊接点的位置。同时,螺栓连接端板节点的分析模型也采用OPENSEES1.7.3模拟了试验结果。     

新型装配式主次梁刚性连接节点研究

近年来预制装配式结构逐渐成为了建筑业发展的重要方向。在装配式建筑中,各个构件之间是通过节点连接,因此,一个合理可靠的连接方式不仅能使施工更加快速便捷,更是对其整体结构安全性起着至关重要的影响,因此,梁节点是装配式结构力学性能研究的重点。本研究结合梁的受力特点,在满足设计要求的前提下,将主次梁节点处的钢筋连接优化为90度弯折交错锚固,形成一种新型主次梁节点连接方法,研究结果成功应用在"华南理工大学广州国际校区一期工程B地块项目"装配式结构施工中,取得了显著的社会效益和经济效益。     

装配式新型梁-柱钢连接节点抗震性能研究

与传统建筑业相比,装配式建筑具有能耗低、施工周期短、施工现场环境好等优点.本文基于现有的装配式RC结构梁-柱节点连接方式,提出了一种用于装配式RC结构的新型梁-柱钢连接节点,以期克服现浇混凝土连接节点施工效率低的缺点,同时保证节点的强度和稳定性,进而确保结构具有良好的整体性.通过有限元分析软件ABAQUS对现浇与新型梁...     

大直径钢管混凝土柱-H形钢梁节点设计研究

在传统内环板节点的基础上,提出一种适用于大直径钢管混凝土柱的梁柱节点。为了避免内环板宽度过大造成混凝土浇筑困难、用钢量较大的问题,在内环板焊接拉结钢筋,既可以减小钢材用量又便于在钢管柱内设置钢筋笼。为避免与钢梁翼缘焊接处的钢管表面发生层状撕裂,局部加大梁端翼缘宽度,并通过分析合理确定梁端扩翼宽度与扩翼角度。采用非线性有限元软件,对节点构造与应力分布、变形性能的关系进行分析。通过对比分析得到梁端的刚域长度,并对刚域长度与框架梁抗弯刚度的关系进行研究。为了验证该类节点设计的合理性,进行钢管混凝土柱-H形钢梁缩尺模型试验。有限元分析与缩尺模型试验结果表明,节点拉结钢筋可以提高内环板传力的有效性,有效减小节点区柱壁应力,当梁端扩翼宽度为1.5倍梁翼缘宽度、扩翼角度为1∶6时,节点区柱壁应力明显低于H形钢梁的应力,满足“强节点弱构件”的抗震设计理念。节点刚度对钢管混凝土柱-H形钢梁框架结构的侧向刚度影响显著,当梁端刚域长度约为钢柱直径的0.4倍时,框架梁的抗弯刚度可增加40%以上。节点抗震性能良好,可以实现“强节点弱构件”的抗震设计理念。     

方钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点研究综述

文章介绍了目前方钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接节点的形式,概述了近年来国内外关于方钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接节点研究,提出方钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接研究方向的一些看法和建议.     

半刚性连接钢管混凝土高层框剪结构的受力研究

随着高层建筑的逐渐加高,结构的抗震性要求也越来越高。钢管混凝土框剪结构以其很好的抗震性能被广泛应用于高层框剪结构中。本文以有限元分析软件SAP2000建立半刚性钢管混凝土框剪结构的有限元模型,对比分析了梁柱为刚接、铰接、半刚性连接时对钢管混凝土框剪结构的周期、位移、内力的影响。结果表明:半刚性连接使结构的自振周期变大,随着振型的增大半刚性连接对自振周期的影响越来越小;半刚性连接使得框架的剪力有所减小。半刚性连接减少了钢管框架的层间抗推刚度,使得结构的水平位移加大。     

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。     

钢管混凝土组合桁梁桥近、远场抗震性能

基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩。采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化桥型及新型钢管混凝土组合桁梁桥在近、远场地震作用下的抗震性能。结果表明:钢管混凝土组合桁梁桥、连续刚构优化桥型抗震性能要明显优于传统混凝土连续刚构桥,且钢管混凝土组合桁梁桥抗震性能更佳,近场地震作用下桥墩弯矩下降达41.9%,剪力下降达66.1%,远场地震作用下桥墩弯矩下降达37.5%,剪力下降达76.4%;相较远场地震,近场地震作用致使结构输入的地震能量大幅增加,相同桥型桥墩位移最大增幅达5.7倍,桥墩弯矩最大增幅达3.5倍;钢管混凝土组合桁梁桥是一种抗震性能优越的桥梁结构形式,可为西部地区装配式钢混组合桥梁的设计选型提供参考。     

钢梁与钢筋混凝土圆柱刚接的节点设计

钢梁与钢筋混凝土柱的连接一般采用铰接连接,上海虹桥国际机场扩建工程西航站楼项目,长廊局部夹层由于受力较大及建筑净高的限制,粱柱采用刚性连接,参考钢管混凝土结构中粱柱刚接的节点形式,综合国外RCS结构中梁贯通型及柱贯通型节点的优缺点,提出了新型外加强环式柱贯通型刚接节点,取得了较好的工程效果.     

Comparative experimental study of full‐scale H‐subframe using a new industrialized building system and monolithic reinforced concrete beam‐to‐column connection

Industrialized building system (IBS) is a construction process that uses techniques, products, components or building systems that involve prefabricated components and on‐site installation. The structural behaviour of a prefabricated frame structure is widely affected by the specifications of the beam‐to‐column connection. The understanding on the real behaviour of a connection can be assessed by conducting full‐scale experimental tests. In this study, a new IBS hybrid steel–concrete connection in a full‐scale H‐subframe under monotonic loading is investigated. This innovative connection system, consists of precast concrete beam‐and‐column elements with embedded steel end connectors, is patented as Smart IBS. This paper reports the testing procedures and results of this semi‐rigid IBS beam‐to‐column connection to obtain the important attributes of the connection as well as its comparison with monolithic cast‐in‐place reinforced concrete model. The height of both H‐subframes is 3.3 m while the free length of the beam is 3.2 m. The incremental loads were applied as two point loads in one‐third and two‐third of the beam length. The characteristic relationships of the connection such as load to mid‐span deflection, strength, stiffness, ductility, failure modes and crack patterns are studied and compared between both structural systems. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

部分外包混凝土简支组合梁受弯性能试验研究

为了研究部分外包混凝土组合梁在正弯矩作用下的受力性能,考察钢梁腹部钢筋混凝土对组合梁承载力及刚度的影响,对4根简支梁试件进行了试验研究,其中包括1根普通钢-混凝土组合梁试件和3根钢梁腹板与腹部混凝土界面采用不同连接方式的部分外包组合梁试件。试验结果表明：钢梁腹板与腹部混凝土界面采用不同连接方式对部分外包组合梁的受弯承载力和刚度没有显著的影响;与普通钢－混凝土组合梁相比,由于钢梁腹部钢筋混凝土的贡献,部分外包组合梁的受弯承载力和抵抗变形的能力均有较大的提高;承载力极限状态时部分外包组合梁中钢梁与腹部混凝土之间的相对滑移值较小,其滑移效应对组合梁截面受弯承载力的影响可以忽略不计。在试验研究的基础上,推导了部分外包组合梁塑性受弯承载力的计算公式,计算结果表明,简化塑性理论可以较准确地预测该类组合梁的受弯承载力。     

跨既有线顶推施工预应力混凝土梁设计及施工需要注意的问题

为避免对铁路运营的干扰,上跨既有铁路桥梁常用的施工方法有转体及顶推,转体法需要时间短,施工过程无体系转换,在条件不受限的情况下应是首选方案;当桥位处受既有建筑物影响无法转体时,可考虑采用顶推法。考虑到后期养护维修需要,一般不宜采用钢结构跨越既有线。采用顶推法施工的预应力混凝土梁,设计时需考虑顶推临时束配置、导梁与混凝土梁连接、永久墩及临时墩刚度、梁底合理线形等;顶推施工时易出现顶推力过大、滑道变形、滑块无法塞入、墩顶位移过大、墩底开裂、导梁与混凝土连接处梁体开裂等问题。     

RCS梁柱节点半刚性连接弯矩-转角关系模型研究

梁柱节点作为RCS结构中的重要组成部分,其受力情况较为复杂,在地震作用下容易发生损伤。通过对RCS梁柱组合件抗震性能试验研究发现,该种梁柱节点连接并非是理想的刚性连接,而是一种半刚性连接。为了明确该种半刚性连接的受力及转动特性,系统探讨了柱面钢板厚度,钢梁高度、翼缘宽厚比、柱混凝土强度和楼板厚度等构造措施参数对该种半刚性连接在循环荷载下抗弯承载力以及初始转动刚度的影响。同时,基于参数分析和灵敏度计算结果,提出描述该种半刚性连接的弯矩-转角关系四折线模型。该模型计算结果与试验结果吻合较好,可以为基于半刚性连接的RCS组合结构设计提供参考。