鋼管混凝土斜柱轉換節點的力學性能與設計方法研究

《鋼管混凝土斜柱轉換節點的力學性能與設計方法研究》是依託華南理工大學，由左志亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鋼管混凝土斜柱轉換節點的力學性能與設計方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：左志亮
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

結合鋼管混凝土與斜柱轉換結構的優點，斜柱和豎向支柱均為鋼管混凝土的斜柱轉換結構已受科研和工程設計人員重視。鋼管混凝土斜柱轉換節點是鋼管混凝土斜柱、支柱、周邊梁相連線的節點，是該類型結構中最重要的部位。相關研究成果很少，且節點形式單一，對斜柱內力和梁端內力共同作用下節點域受力性能的研究也很不完善。本課題中首先提出一種新型帶加強環和肋板、連線鋼樑的鋼管混凝土斜柱轉換節點構造形式，然後通過節點模型在不同載入工況下的力學性能試驗，結合數值模擬分析和理論研究，研究不同因素對新型節點破壞機制、傳力機理、力學性能的影響，研究斜柱內力和梁端內力共同作用下不同破壞機制的節點傳力力學模型，研究節點設計參數的合理設定值、承載力計算公式，建立設計方法。預期成果對完善複雜荷載作用下鋼管混凝土節點受力性能理論體系有重要學術價值，對開拓鋼-混凝土組合結構、斜柱轉換結構在高層建築領域的套用有重要意義。

結題摘要

結合鋼管混凝土與斜柱轉換結構的優點，斜柱和豎向支柱均為鋼管混凝土的斜柱轉換結構已受科研和工程設計人員重視。鋼管混凝土斜柱、支柱、周邊梁相連線的節點是該類型結構中最重要的部位。相關研究成果很少，且節點形式單一，對斜柱內力和梁端內力共同作用下節點域受力性能的研究也很不完善。本課題開發了兩種新型帶加強環和肋板、連線鋼樑的鋼管混凝土斜柱轉換節點構造形式，完成了共18個試件在不同載入工況下的力學性能試驗，包括8個試件在斜柱端部對稱豎向荷載作用下的試驗研究，6個試件在梁端低周往復荷載作用下的試驗研究，4個試件在梁端固定反向荷載、斜柱端單調載入作用下的試驗研究。結合數值模擬分析，研究了不同參數下新型節點的破壞機制和傳力機理，研究了節點傳力力學模型，研究了經最佳化後的節點設計參數的合理設定值、承載力計算公式，建立了設計方法。研究結果表明斜柱插入深度是影響斜交區力學性能最關鍵的參數；通過合理設計，節點核心區的承載力和剛度能滿足“強節點”的設計要求。研究成果對完善複雜荷載作用下鋼管混凝土節點受力性能理論體系有重要學術價值，對開拓鋼-混凝土組合結構、斜柱轉換結構在高層建築設計領域的套用有重要意義。