複式鋼管混凝土外鋼管不連通環梁節點的試驗研究

《複式鋼管混凝土外鋼管不連通環梁節點的試驗研究》是依託北方工業大學，由張玉芬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複式鋼管混凝土外鋼管不連通環梁節點的試驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張玉芬
• 依託單位：北方工業大學

項目摘要

提出了一種新型複式鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連線形式- - 外鋼管不連通環梁節點。因為複式鋼管混凝土有內外雙層鋼管約束混凝土，故在節點區間斷複式鋼管混凝土柱的外鋼管，以便梁的縱筋繞過內鋼管在節點中直通，梁與節點區混凝土成為一體，可有效傳遞梁端彎矩、剪力和軸力。節點核心區外鋼管斷開所產生的承載力削弱通過在核心區配置豎向鋼筋籠來彌補，同時在核心區外密配多重鋼筋環的混凝土環梁來保證鋼管混凝土柱在節點的連續性，以達到提高節點受壓區面積的目的。對複式鋼管混凝土柱節點試件進行軸壓試驗和低周反覆荷載試驗，分析研究得到該新型節點在恆定軸力和反覆剪力作用下的破壞機理、破壞形態和滯回性能、骨架曲線、位移延性、剛度退化、耗能能力等性能進行較為深入系統的研究。最後建立這種新型節點的恢復力模型，對該新型節點承載力計算方法、構造措施及設計施工提出建議。

結題摘要

複式鋼管混凝土具有強度高、塑性與韌性好、耐火性強及製作施工方便等優點，本項目深入系統研究了複式鋼管混凝土樑柱節點的受力性能，解決了複式鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁、鋼樑連線節點的基本理論問題。本項目提出了兩種複式鋼管混凝土樑柱節點形式，驗證了節點的可行性和較好的抗震性能。外鋼管不連通環梁節點是在節點區間斷複式鋼管混凝土柱的外鋼管，以便梁的縱筋繞過內鋼管在節點中直通，梁與節點區混凝土成為一體，可有效傳遞梁端彎矩、剪力和軸力。節點核心區外鋼管斷開所產生的承載力削弱通過在核心區配置豎向鋼筋籠來彌補，同時在核心區外密配多重鋼筋環的混凝土環梁來保證鋼管混凝土柱在節點的連續性，以達到提高節點受壓區面積的目的。另一方面，為了更好地促進複式鋼管混凝土結構的套用發展，本項目也探索了複式鋼管混凝土與鋼樑的節點連線形式。借鑑方鋼管混凝土柱-鋼樑外肋環板節點，將非樑柱連線面的柱兩側外肋環板改為豎貼於柱側的豎向肋板，其伸出與梁翼緣焊接，在內外鋼管間設定錨固腹板，形成複式鋼管混凝土柱與H形鋼樑連線節點。本項目製作了11個複式鋼管混凝土節點試件，進行了低周反覆荷載試驗，研究得到了兩種新型節點在恆定軸力和反覆剪力作用下的破壞機理、破壞形態和滯回性能、骨架曲線、位移延性、剛度退化、耗能能力等性能。通過複式鋼管混凝土樑柱節點試驗研究和精確的非線性有限元模擬，對節點的工作機理和受力性能進行深入研究，建立新型節點的恢復力模型，對該新型節點承載力計算方法、構造措施及設計施工提出建議。本項目已經超額完成了預期的研究目標，研究成果有利於推廣複式鋼管混凝土結構的套用與發展。