钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗剪承载力研究
钢—混凝土组合梁抗剪性能研究进展
国 等 开 展 了 １ ］ ６根 钢 一混 凝 土 组 合 梁 的组 合 抗 剪
性 能试验 研 究 ， 点 研 究 了钢 一 混 凝 土组 合 梁 正 弯 重
矩 区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的复合 抗剪 能 力 。试 验结 果 表 明 ， 混凝 土 翼 板
对组 合梁 的抗 剪 承 载 力有 明显 的积 极 影 响 ， 一混 钢
１ ２ 国 外 研 究 状 况 ．
跨 连续 的组 合梁 的负 弯 矩 区 抗 剪 试 验 ， 释 了负 弯 解
矩 区截 面抗 剪强 度 比塑 性 计 算 值 有 所 提 高 的 原 因 。 认 为混 凝 土 裂 缝 贯 通 之 后 腹 板 承 受 了 几 乎 全 部 剪 力； 组合 梁抗 剪 承 载力 高 于塑 性 计 算 值 的主 要 原 因 是 由于 腹 板 处 于 复 杂 应 力 状 况 下 钢 材 强 化 所 致 。 １９ ９ ２年 范崇 仁等 ｌ 考 虑混 凝 土参 加 横 向抗 剪 作 用 ， ＿ ２ 提 出一 个较 合理 的横 向抗 剪 强 度 计 算公 式 ， 为 忽 认
凝 土组合 梁 截面 的组 合抗 剪承 载力 试验 值 为现行 有 关规 范计 算值 的 １ Ｏ ～ ２ ８ ． ６ ． ８倍 。２ ０ ０ ３年施 耀 忠［ ６ ］
根据 钢一 混 凝土 组合 梁 的受力 特 点 ， 用虚 功原 理 ， 利
好、 刚度 大 等特 点 ， 桥 梁 、 高 层 建 筑 中得 到 了较 在 多
钢 一 混 凝 土 组 合 梁 抗 剪 性 能 研 究进 展
解 佳 飞
（ 中铁 十 九 局 集 团有 限公 司 ， 京 １ ｌＯ ） 北 １Ｏ Ｏ
摘 要 ： 一 混 凝 土 组 合 梁 具 有施 工 速 度 快 、 省 支 架 和模 板 等 优 点 ， 有 十分 广 阔 的 应 用 前 景 。主 要 介 绍 了 钢 节 具 钢 一 混 凝 土 组 合 梁抗 剪 性 能 的 国 内外 研 究 现 状 。在 系 统 分 析 已 有研 究 成 果 的 基 础 上 ， 钢 一 混 凝 土 组 合 梁 的 对 竖 向抗 剪 性 能 和 纵 向 抗 剪 性 能 的研 究 与设 计 方 法 进 行 了分 析 与 研 究 ， 指 出 了 目前 存 在 的问 题 与 不 足 。 并
基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点研究进展分析
安徽建筑中图分类号：TU973+.1文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）3-0062-06DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.3.023１引言近年来，随着建筑领域的不断发展和创新，梁柱节点作为结构设计的关键组成部分备受关注。
梁柱节点是建筑结构中至关重要的组成部分，承载着连接梁和柱以及传递和转移荷载的重要任务[1]。
国内外学者对梁柱节点开展了大量的研究工作，并研发了多种节点连接形式。
新材料的应用、优化设计方法的发展和先进的施工技术的引入，都为梁柱节点的开发和应用提供了新的可能性。
钢管混凝土柱可充分发挥外包钢管和内填混凝土两种材料的优势，具有强度高、塑性好、抗震性能优越和施工便捷等优势[2-3]，广泛应用于高层建筑、大跨空间结构、桥梁工程和工业建筑等领域。
目前钢管混凝土柱-钢梁连接节点在工程领域得到了系统的研究和成熟的应用。
然而，随着结构跨度的增大或者荷载的增加，型钢混凝土梁、钢筋混凝土梁及其预应力梁因建造成本较低等原因常与钢管混凝土柱连接，形成新型结构体系。
其梁柱混合连接节点的设计和施工依然存在挑战，需要设计师和工程师不断探索和实践，以确保梁柱节点的可靠性和安全性。
为此，本文综述了此类梁柱混合节点的连接类型、试验研究、数值模拟、理论分析及其工程应用，并进一步拓展了梁柱混合节点研究内容，为理论研究和工程应用提供技术支撑。
2基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点为了使钢管混凝土组合结构能够更好地应用于土木工程领域，国内外学者研发了基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点，主要包括三种节点类型，即钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点、钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合节点和钢管混凝土柱-预应力混凝土梁混合节点。
2.1钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接形式主要分为加强环式节点、钢筋贯通式节点、环梁式节点、螺栓连接式节点等。
目前，针对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点的研究已较为成熟，很多学者对该类节点进行了试验分析与理论计算，同时对该类节点进行了有限元模拟，根据参数分析结果提出了相应承载力简化计算模型和设计方法。
型钢混凝土梁柱节点抗剪承载力研究
江 苏建 筑
２ １ 第 １期 （ ００年 总第 １２期 ） ３
型钢混凝土梁柱节点抗剪承载力研究
高伟 ． 忠 范 陈
（ 东南大学 混凝土及 预应 力混凝土 结构教 育部重点 实验 室 ， 江苏 南京
பைடு நூலகம்
２０ ９ ） １０ ６
［ 摘 要】 文章根据型钢混凝土节点的受力机理， 分析了节点的抗剪承载力计算的方法。在已有的节点试验资料基础上，
【 关键 词］ 型钢混凝土； 节点； 抗剪承载力； 计算公式 【 中图分类￣］Ｕ ７ ． ［ Ｔ ３ ５１ 文献标 识码］ 【 Ａ 文章编号］０ ５ ６ ７ ｛０ ０ ０ — ０ ４ ０ ｌ０ — ２ ０ ２ １ ｝１ ０ １ － ４
Ｒｅｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ａ ｐ ｃｔ ｆＳ ｅ ｌＲｅｎ ｏ ｃ ｄ Ｃｏ ｃ ｅｅＢｅ ｍ－ ｌｍｎ Ｊ ｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｅ ｒ Ｃａ ａ ｉ ｏ ｔｅ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ Ｃｏｕ ｏｎ ｙ
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｐ ｐｒｉ ａ ｎ ｌｓ ｆ ｏ ｔ ｈ ａ－ ａ ａｉ ａｅ ｎｓ ｅ ｒｉｆ ｃｄｃｎ ｒｔ． ｏ ｅｅｍ ａｉ ｂ ｔ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｎａ ａ ｉ ｏ ｉ ｅｒ ｃｐ ｃ ｙｂ ｓｄｏ ｔ ｌ ｅｎｏ ｅ ｏ ｃｅｅ Ｓ ｍ ｏ ｐｒ ｒ ｓ ｙｓ ｊｎ ｓ ｔ ｅ ｒ ・ ｓｎｂｓｄｏ ｎ ｗ ｔｄ ｕ ｈａ， ｅｉ ｆ ｔｅ Ｒ ｉｆｒｅ ｏ ｃｅｅ”（ Ｂ ９ ８ — ７ 、 ｅｈ ｉ ｌ ｐｃ— ｏ ａｅ ｎｋ ｏ ｎｓ ｙｓｃ ｓ ”Ｄ ｓ ｎｏ ｅｌ ｅ ｏｃ ｄＣ ｎ ｒｔ Ｙ ０ ２ ９ ）”Ｔ ｃ ｎｃ ｅｉ ｕ ｇ Ｓ ｎ ａＳ
Ｔｈ ｍｅ ｅ Ｇｒ ｕｐ、 ＡＮ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｆ Ａｒ ｈ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｈ ｈｅ ｒ ｃ ｐ ｃｔ ｏ ｔｅ ｅ ｎ ｏ ｃ ｄ ｏ Ｘｉ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ ｅ ｓ ａ ａ ａ ｉ ｙ ｙ ｆ ｓｅ ｌ ｒ ｉｆ ｒ ｅ ｃ ｎｃ ｅｅ ａ ｅ ｄ ｎｅ Ｔｈ ｎ ｓ ｍｅ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｕ ｈ ａ ａ ｋ ｏ ｓｎ ｏ ｍｕ ａ ａ ｄ ｓｕ ｙ ａ ｅ ｍａ ｒ ｆ ｒｈ ｒｒ ｆｒ ｏ ｒ ｔ ｒ ｏ ． ｅ ｏ ｏ ｃ ｕ ｉｎ ｓ ｃ ｓｌ ｃ ｆｕ ｉ ｇ ｆ ｒ ｌ ｎ ｔ ｄ ｒ ｄｅ ｆ ｕ ｔ ｅ ｅｅ － ｏ
型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究 精品
型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究摘要近年来，我国经济总量迅速增长，建筑技术水平不断提高。
随着城市人口数量剧增，为了缓解城市建设用地紧张，大量城市均已建成或正在建设数百米高的建筑。
混合结构体系在这一背景下应运而生。
混合结构兼具钢结构与混凝土结构的优点，能够充分发挥型钢与混凝土两种材料的特性，在抗震性能及建筑适用性方面具有无可比拟的优势。
混合结构作为一种新兴的建筑结构体系，虽然已经被国内外大量高层建筑采用，但是在实际应用过程中仍然存在一些问题，这些问题的存在限制了混合结构体系的推广应用。
目前的研究主要集中在型钢混凝土柱-钢(钢筋混凝土)梁节点抗震性能上，对于能够简化型钢混凝土梁柱节点施工工序的新型梁柱节点构造形式研究较少。
梁柱节点是结构的关键部位，受力复杂，其性能直接关系到整体结构的抗震性能。
我国现有规范及实际工程中，梁柱节点均采用节点核心区水平箍筋穿过梁型钢腹板孔洞的构造形式，但是在实际施工过程中，水平箍筋弯钩难以穿过梁型钢腹板孔洞，这给施工工序及质量保证带来了难题及隐患。
本文通过改进现有型钢混凝土梁柱节点构造形式，在规范规定的节点构造形式的基础上，提出了两种梁柱正交及一种梁柱斜交的改进型节点构造形式。
将一种普通节点形式(SRCJ-01)、三种新型的节点形式(SRCJ-02，SRCJ-03，SRCJ-04)以及同尺寸、同配筋的钢筋混凝土梁柱节点(RCJ)制作试件，进行低周反复荷载作用下的拟静力试验，研究其抗震性能。
根据试验现象及量测的数据，对比了各节点形式在低周反复荷载作用下的破坏形态、极限承载力、强度退化规律、滞回特性、耗能性能及关键部位应变分布等。
对比结果表明：各试件均发生了梁端塑性铰破坏，节点核心区保持完好，证明了“强柱弱梁强节点”的设计原则的正确性；型钢混凝土梁柱节点的承载力、延性、耗能能力等方面均明显优于钢筋混凝土节点；采用U形箍筋的SRCJ-02的极限承载力和抗震性能均优于SRCJ-01，这证明了使用U形箍筋替代闭合箍筋的构造形式是合理可行的；腹板开矩形孔的SRCJ-03在承载力方面略有不足，但是其等效粘滞阻尼比系数均大于其他试件，证明了其具有良好的耗能性能；梁柱斜交的SRCJ-04的极限承载力优于其他试件，延性处于其他试件之间，证明了该梁柱斜交节点构造形式是合理的。
矩形钢管混凝土梁柱节点域受剪承载力分析
III
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
Key words: concrete-filled steel tube; joint region of column and beam; shear load-bearing capacity; beam with thin web plate; diagonal strut mechanism
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
the one in the code “Technical specification for structures with concrete-filled rectangular steel tube members” (CECS 159:2004) and research results given by others. And the result shows that the formulas given by this article is simple, and coincides well with experiment data. At last, this article will use the finite element simulation software ANSYS to give the P-Δ curves of joint region and analyze the relationship between shear load-bearing capacity and the materials of joint region.
钢筋混凝土构件受剪承载力试验研究
钢筋混凝土构件受剪承载力试验研究一、研究背景钢筋混凝土构件的受剪承载力是结构设计的一个重要参数，也是混凝土结构的安全性能评估的重要指标之一。
然而，在实际工程中，由于混凝土结构的复杂性，其受剪承载力的计算和预测存在一定的困难。
为了更好地了解混凝土结构的受剪承载力特性，需要进行深入的试验和研究。
二、试验目的本次研究的目的是通过试验研究钢筋混凝土构件的受剪承载力特性，包括受剪承载力的大小、受力性能、破坏模式等方面，为混凝土结构的设计和安全性能评估提供参考。
三、试验方法本次试验采用标准的钢筋混凝土板试验方法进行。
具体步骤如下：1.试件制备：按照设计要求制备试件，试件规格为200mm×200mm×1000mm。
2.试验设备：采用万能材料试验机进行试验，试验机最大承载力为2000kN。
3.试验过程：将试件放置在试验机上，通过钢板和螺栓夹紧试件两端，施加剪力荷载。
在试验过程中，记录试件的承载力、位移、应变等参数。
4.破坏分析：根据试验结果分析试件的破坏模式和原因。
四、试验结果经过试验，得到了以下结果：1.试件的受剪承载力为300kN，满足设计要求。
2.试验过程中，试件出现了裂缝，但未出现明显的破坏，表明试件具有一定的韧性。
3.试验中，试件的应变呈现出线性增长的趋势，表明试件的应变性能良好。
4.试验结束后，观察试件的破坏模式，发现试件的破坏主要集中在剪力传递区域，表明试件的受剪承载力主要由钢筋和混凝土共同承担。
五、结论与建议通过本次试验，得到了钢筋混凝土构件的受剪承载力特性，为混凝土结构的设计和安全性能评估提供了基础数据。
同时，也发现了试件在试验过程中存在的问题，建议在实际工程中加强对混凝土结构的设计和施工管理，以保证结构的安全性能。
综上所述，本次试验为混凝土结构的设计和安全性能评估提供了基础数据，同时也提醒我们在实际工程中加强对混凝土结构的设计和施工管理。
钢-砼组合连梁与砼剪力墙节点承载力的试验研究与分析的开题报告
钢-砼组合连梁与砼剪力墙节点承载力的试验研究与分析的
开题报告
一、研究背景和意义
在高层建筑结构中，砼剪力墙和钢-砼组合连梁是常见的结构体系，其节点的安
全和可靠性直接影响建筑的整体稳定性。
目前，国内外已经在砼剪力墙和钢-砼组合连梁节点的设计上进行了大量的研究，但是在节点的承载力研究方面仍存在一定的不足。
因此，本文将从砼剪力墙和钢-砼组合连梁节点的承载力方面展开研究。
二、研究内容和方法
本文选取砼剪力墙和钢-砼组合连梁作为研究对象，通过模拟试验和数值模拟的
方法，研究两种结构体系在不同工况下的节点承载力。
具体研究内容和方法如下：
（1）设计试验样品，采用大型试验设备进行加载试验，实时记录试验数据，获
取节点的力、位移等信息，并进行数据处理和分析。
（2）将试验结果与数值模拟结果进行比对，验证数值模拟方法的准确性，进一
步改进数值模型，提高模拟精度。
（3）使用有限元软件建立砼剪力墙和钢-砼组合连梁的节点模型，进行数值模拟，模拟不同的加载工况，包括平面内受力、平面外受力、弯矩等等。
（4）对砼剪力墙和钢-砼组合连梁节点的承载力进行分析，探究不同参数对节点承载力的影响，包括砼强度、钢筋配筋、板厚度等。
三、预期成果和研究意义
（1）预期成果
本研究将通过试验和数值模拟的方法，得到砼剪力墙和钢-砼组合连梁节点承载
力的试验数据和数值计算结果，并探究不同因素对节点承载力的影响规律。
（2）研究意义
本文所研究的砼剪力墙和钢-砼组合连梁节点承载力，对于完善高层建筑结构的
节点设计、提高节点的安全性和可靠性具有重要意义。
同时，本研究还可以为相关部
门的规范制定提供参考依据。
外包钢-混凝土组合梁节点抗剪承载力研究
｛ ［ １ ０ （ — ３ ＋ 一 １ ］ ≤ ｖ （ （ —＂ ＋ 口 ０ （ 口 ｝ ， ８ １ ２ ） ２＂ ） ３ ） ）
其 中， 为钢管材 料的屈服 强度 ， 由前述 钢管在轴 力 、 弯矩 、
剪力作用下 的假定及 应力 分析 可知 ， 钢管壁 上的微元体可按平面 应力状态分析 ， 则式 （ ） 改写 为： ８可
定 了基 础 。
关键词 ： 梁柱 节 点 ， 力 ， 剪 承 载 力 应 抗 中 图 分 类 号 ： Ｕ３ ８ Ｔ ９ 文 献标 识 码 ： Ａ
ｕ形外包 钢一 混凝 土组合梁 是一种 基于普 通钢一混凝 土组
其 中， 为钢管材料 的弹性模 量 ； ｃ Ｅ Ｅ 为混凝 土的弹性 模量 ；
Ｎ ＝ ＋
到钢管 的约束 ， 在钢管 中产生 了环 向应力 。若钢管应变始终小 Ｌ） ｃ， 于 屈 服 应 变 ， ０ ＝０ 则 式 （Ｏ 可 改 写 为 ： 则 － ｘ
（） ３
一
≤
√ 址
… ）
＝
将式 （ ）式 ‘）式 （ ） 人式（ １得 ： ３ ， ４ ， ７代 １）
合梁研究基础 上的新型组合梁 。其截面形式为钢板焊成的 ｕ形。 Ａ 为钢管横截面面积 ； 为混 凝土横截 面面积 ； Ａ ａ＝Ｅ倔 ， 其他
与普 通钢一混凝 土组合梁相 比， ｕ形外包 钢一混凝 土组合梁 如 图 １ 示 。 所 具有结构受力 合理 ， 施工工 序优化 ， 防火性 能提高 ， 承载力 高 、 刚 度大 、 经济性好等优点 。 ， １ｊ是一种值得推广 的新型组合梁 。但在
．
｛ ［ １ ０ ＋ ； ｝ ≤ （ —＂ ＋ ｝ ］ １ ２ ）
￡ｃ
（ ９ ）
（） １ ０
钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展
㊃综㊀述㊃钢结构(中英文),38(12),1-26(2023)DOI :10.13206/j.gjgS 23062902ISSN 2096-6865CN 10-1609/TF㊀㊀编者按:当前我国第五代GB 18306 2015‘中国地震动参数区划图“明确了基本㊁多遇㊁罕遇和极罕遇等四级作用的地震动参数确定方法并提高了工程结构抗震设防标准㊂组合结构适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域具有广泛应用价值㊂由于钢管混凝土柱存在间接约束以及界面滑移等特性,其抗震能力可进一步挖掘,以提升强震下重要工程结构的安全性,或者在维持相同性能时节约材料用量㊂学者们通过模型试验㊁理论研究以及关键技术研发,所形成的系列成果在工程结构中得到了成功应用㊂为此,‘钢结构(中英文)“杂志特邀丁发兴教授为主编,系统组织了两期(本期及2024年第1期) 组合结构抗震性能与韧性提升 专栏,向读者介绍国内针对钢管混凝土柱㊁钢管混凝土柱-组合梁节点㊁组合框架以及组合框架-筒体结构等方面的最新研究成果,探讨各有效措施对抗震性能的影响规律,以期推动组合结构技术的完善与升级㊂钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展∗丁发兴1,2㊀许云龙1㊀王莉萍1,2㊀吕㊀飞1,2㊀段林利1,2㊀余志武1,2(1.中南大学土木工程学院,长沙㊀410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙㊀410075)摘㊀要:钢-混凝土组合结构因具有抗弯刚度大㊁承载力高㊁延性好和施工便捷等优点,适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域应用广泛㊂在提高工程结构抗震设防标准的背景下,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂为此,归纳总结了钢-混凝土组合结构抗震性能的研究进展,包括钢-混凝土组合梁㊁钢管混凝土柱及钢管混凝土柱-组合梁节点的滞回性能试验研究,以及钢-混凝土组合结构体系的拟静力㊁拟动力及振动台试验研究,讨论并比较了各种抗震分析模型及其方法,提出了当前研究存在的一些问题和尚需深入研究的方向㊂基于现有研究成果总结得到:1)组合梁主要依靠钢梁耗能,可采取增大钢梁截面尺寸的措施提高耗能能力㊂钢管混凝土柱主要依靠钢管和混凝土耗能,可采取拉筋增强约束措施直接约束混凝土,使其由脆性向塑性转变从而提高框架柱的耗能能力㊂与其他类型组合节点相比,刚性连接组合节点具有更好的耗能能力㊂2)罕遇地震下框架结构以梁耗能为主,而在超罕遇地震下仍以梁作为主要耗能部件将使工程成本大幅增加㊂由于超罕遇地震发生概率极低,若采取适当的增强约束措施使柱也具备耗能能力并参与耗能,则可在适当增加工程建设成本的同时使结构具有抵抗超罕遇地震的能力,此时组合结构抗震设计理念可由罕遇地震时的 强柱弱梁,梁耗能为主 向超罕遇地震时的 梁柱共同耗能 推进㊂3)基于平截面假定的杆系纤维模型计算软件通常适用于弹性和弹塑性小变形阶段分析,而当组合结构处于塑性大变形阶段时,结构杆件便不再符合平截面假设㊂对强震下组合结构体系的动力响应仿真模拟需要克服弹塑性小变形阶段的假定条件,采用适用于塑性大变形阶段结构分析的混凝土三轴弹塑性本构模型及相应的体-壳元模型是一种有效的途径㊂4)剪力墙结构具有整体性好㊁侧向刚度大等优点,但传统构造下其抗震能力较弱,可通过提升连梁和墙肢等耗能构件的耗能能力以增强结构整体耗能能力,如采用钢-混凝土组合连梁㊁型钢混凝土连梁或合理构造钢板连梁,以及型钢-约束混凝土或钢管混凝土墙肢等㊂5)工程结构在使用阶段面临着诸多灾害考验,传统方法根据不同外荷载进行独立抵抗设计,忽视了多灾害耦合作用机制,使结构综合抗灾性能难以满足使用需求,故建立安全可靠的抗多灾害设计方法和结构体系是结构工程师在防灾减灾领域的一项重大课题㊂关键词:钢-混凝土组合梁;钢管混凝土柱;钢-混凝土组合结构;抗震性能;试验研究∗国家自然科学基金项目(51978664)㊂第一作者:丁发兴,男,1979年出生,博士,教授㊂通信作者:王莉萍,女,1987年出生,博士,副教授,wlp2016@㊂收稿日期:2023-06-290㊀引㊀言中国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地震灾害给人类社会活动造成了不可估量的损失㊂大量建筑结构因抗震能力不足而倒塌,造成的人员伤1丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023亡和经济损失使得抗震减灾技术成为结构工程师们面临的主要考验㊂为提高建筑结构的抗震性能,研究者们在结构布置和局部构造等方面展开了大量的研究工作㊂钢-混凝土组合结构因充分发挥了两种材料的力学性能优势,提升了结构的刚度㊁承载力和耗能能力而在高层及超高层建筑结构中得到了广泛应用[1]㊂随着经济社会的发展,工程结构抗震设防标准也在不断提升,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法,对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂组合结构中,钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱的材料利用效率最高,其抗震性能提升明显㊂为此,笔者对国内外相关钢-混凝土组合结构的主要研究成果进行归纳总结,对组合结构抗震性能方面需要进一步深入研究的工作进行展望,以期为后续研究工作提供一些参考和建议㊂1㊀钢-混凝土组合构件及节点抗震性能1.1㊀钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板通过栓钉连接而成,发挥了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能优势㊂Daniels等[2]对组合框架中的组合梁进行了抗震性能研究,并给出了组合梁的弹塑性分析方法㊂文献[3-5]先后对组合梁进行了低周往复试验研究,结果表明组合梁具有良好的耗能能力和延性,增设腹板加劲肋或增加腹板厚度能明显提高组合梁的极限承载力,改善构件延性㊂Gattesco 等[6-7]㊁Taplin等[8]和Bursi等[9-10]着重研究了剪力连接件对组合梁抗震性能的影响,指出剪力连接件的布置方式直接影响界面滑移量,进而影响组合梁极限承载力㊂国内聂建国等[11]首先进行了6组钢-混凝土叠合板组合梁低周往复荷载试验研究,结果表明钢-混凝土叠合板组合梁的滞回曲线饱满,且存在界面滑移,其剪力连接度直接影响构件正向极限抗弯承载力,而反向极限抗弯承载力则可依据简化塑性方法计算得出㊂此后,蒋丽忠等[12-16]和Ding等[17]先后对低周往复荷载下钢-混凝土组合梁的抗震性能进行了系列试验研究,分别探讨了剪力连接度㊁力比㊁栓钉直径㊁腹板厚度㊁纵向和横向配箍率对组合梁抗震性能的影响规律,并建立了恢复力模型[13]㊂Liu等[18]建立了三维实体-壳元模型,其中钢梁采用壳单元,混凝土采用实体单元,栓钉采用梁单元或弹簧单元,分析结果表明组合梁的抗震能力主要依靠钢梁翼缘,增大钢梁尺寸有利于提高抗震能力,而增大栓钉剪力连接度也有利于提高钢梁的耗能㊂1.2㊀钢管混凝土柱钢管混凝土柱由外钢管内部填充混凝土而成㊂自1965年日本九州大学学者Sasaksi和Wakaba-yashi对方钢管配筋混凝土柱进行拟静力试验后[19],Tomii等[20]也开展了圆钢管混凝土柱拟静力试验研究,表明钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更大的极限承载力,更好的延性和耗能能力,以及更小的刚度退化等特点㊂Elremaily等[21]最早根据试验结果和理论分析指出钢管约束作用提升了柱承载力和抗震性能㊂随后有关钢管混凝土柱抗震性能研究越来越丰富,研究者们分别从材料强度㊁轴压比㊁宽(径)厚比和长细比等方面探讨了钢管混凝土柱抗震性能规律㊂在材料强度方面,吕西林等[22]㊁韩林海等[23]和Liu等[24]先后研究了混凝土强度对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律,结果显示随着混凝土强度的提升,试件初始刚度略有增大,极限承载力也有所提高,但其延性和耗能能力均下降,且刚度退化加快㊂游经团等[25]和Yadav等[26]的试验结果表明:增大钢管屈服强度能够明显提升极限承载力,但对初始抗弯刚度几乎无影响㊂Varma等[27-28]探讨了钢材强度对柱抗震性能的影响规律,低轴压比下柱的延性系数随钢材强度的增大而降低,而当轴压比较大时,该规律并不明显㊂在轴压比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁游经团等[25]㊁Varma等[27-28]㊁张春梅等[29]㊁李学平等[30]㊁李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和Cai等[33]通过试验研究发现,轴压比是影响柱抗震能力的直接因素,增大轴压比导致水平承载力㊁延性和耗能能力下降,刚度退化明显㊂在宽(径)厚比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁Yadav等[26]和李学平等[30]的试验表明,试件水平极限承载力随着宽(径)厚比增大而降低㊂Varma 等[27-28]㊁李斌等[31]和余志武等[34]指出,提高宽(径)厚比可使其延性系数下降㊂聂瑞锋等[32]和Matsui等[35]指出,宽(径)厚比越大,耗能能力越弱㊂在长细比方面,李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和邱增美等[36]通过试验研究表明,随着长细比的增加,钢管混凝土柱初始刚度明显降低,刚度退化加快,水平2钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展承载力和耗能能力变弱,延性系数也明显下降,当长细比达到一定值时延性系数下降更快㊂为加强大宽(径)厚比钢管对混凝土的约束作用而提升其抗震性能,学者们陆续提出了诸多约束措施,如在柱端部焊接钢板或角钢[37],包裹纤维复合材料[38],设置约束拉杆[39]㊁栓钉[40]㊁加劲肋[41]或斜拉肋[42]等局部加强措施,如图1a ~1g 所示,这些局部加强构造一定程度上延缓了柱端塑性铰的形成与发展㊂a 钢板约束;b 角钢约束;c 纤维复合材料约束;d 拉杆约束;e 栓钉约束;f 加劲肋约束;g 斜拉肋约束;h 内拉筋约束㊂图1㊀各种约束方式下的钢管混凝土柱由于钢管对混凝土的约束作用为间接被动约束,丁发兴[43]在比较各种约束方式后提出了内拉筋约束钢管混凝土柱技术,如图1h 所示,并揭示了内拉筋直接约束混凝土的工作原理㊂此后,丁发兴课题组开展了端部拉筋钢管混凝土柱抗震性能试验研究,截面形式包括矩形[44]㊁圆形[45]㊁椭圆形[46]㊁圆端形[47]等,探讨了拉筋与钢管内表面接触方式的影响[48],试验结果表明,实际轴压比高达0.8的超高轴压比钢管混凝土柱仍呈现延性破坏,且钢管混凝土柱塑性铰展现出小偏压和大偏压两个阶段,其韧性得到进一步提升㊂同时,课题组基于体-壳元模型进行了有限元模拟,其中混凝土采用实体单元,钢管采用壳单元,拉筋采用杆单元,分析结果表明,压弯荷载下拉筋具有降低界面滑移㊁直接约束混凝土以及促进钢管抗弯等效果,从而提高抗弯刚度㊁承载力和耗能能力,其中拉筋大幅度提高了混凝土的耗能能力[49]㊂1.3㊀钢管混凝土柱-组合梁节点作为钢-混凝土组合结构的关键传力部位,组合节点的剪力主要通过钢梁腹板传递,其次通过节点区混凝土和钢管壁间的黏结力和摩擦力传递,而弯矩则主要由加强环板㊁内隔板等构件传递[50]㊂现有节点试验不少是以钢管混凝土柱和纯钢梁的连接为研究对象,而相关组合框架及组合节点的试验研究结果表明,钢梁与楼板在进入弹塑性阶段之后仍能发挥明显的组合效应[51],这种组合效应能显著提高结构的刚度㊁强度及耗能能力,抑制钢梁上翼缘屈曲,增强钢梁的稳定性[52]㊂另外,当节点区域受正向弯矩作用时,楼板与钢梁的组合效应更为显著[53-54],楼板的存在将使中性轴上移,导致钢梁下翼缘应变明显增大,从而促使下翼缘更易发生屈服及破坏,降低组合梁的转动能力[55]㊂鉴于钢筋混凝土楼板对节点区域及结构体系具有重要影响,笔者仅对考虑楼板的组合节点抗震性能试验进行梳理㊂组合梁节点及框架试验表明负弯矩区钢梁下翼缘由于受压易过早出现局部屈曲和失稳的问题,李杨等[56]在普通组合梁负弯矩区下翼缘增设一块混凝土板,开展了钢-混凝土双面组合梁节点的抗震性能试验,与普通组合梁节点相比,双面组合梁节点具有更高的刚度和承载力,但在刚度退化㊁延性系数和耗能能力等方面无明显优势㊂在削弱式节点方面,Xiao 等[57]和Li 等[58]对带楼板的狗骨式节点进行了拟静力试验,结果表明,减小梁截面可促进削弱区域塑性铰的形成,有效避免节点核心区焊缝撕裂㊂在传统刚性节点方面,聂建国课题组先后完成了内隔板式节点[59]㊁栓钉内锚固式节点㊁外隔板式节点[60]和内隔板贯通式节点[61]的拟静力试验研究㊂研究发现:内隔板式节点表现出较强的极限承载能力,但其位移延性系数低;而栓钉内锚固式节点具有较强的变形能力,但极限承载力较低;相比之下,外隔板式节点和内隔板贯通式节点在极限承载能力㊁位移延性系数和耗能能力等方面均具有良好的性能[60-61]㊂此外,聂建国等[62]建立了组合节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型,提出了组合节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力计算公式㊂韩林海课题组[63-64]采用外环板式节点对圆钢管混凝土柱-组合梁节点进行拟静力试验研究,提出了节点的抗剪承载力公式和核心区剪力-剪切变形恢复力模型㊂周期石等[65]提出了楼板钢筋和钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,发现楼板钢筋的穿入增强了节点区域钢梁抗弯刚度和楼板的组合效应,而钢梁翼缘削弱的穿入降低了穿入钢梁对浇筑柱中混凝土的影响㊂研究表明,对于钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,当削弱程度不大时,节点具有良好的抗震性能,但仍将降低节点的刚3丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023度㊁承载力和耗能能力㊂在半刚性节点方面,Mirza等[66]分别对半刚性单边螺栓节点进行了静力和拟静力试验,并根据有限元分析结果给出了构造设计方法㊂王静峰等[67-69]进行了半刚性单边螺栓节点试验,包含圆㊁方钢管和带纵向加劲肋钢管的拟静力试验以及带纵向加劲肋钢管混凝土柱的拟动力试验㊂试验结果表明,圆钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力和弹性刚度要大于方截面[67];外伸端板连接节点的承载力和弹性刚度要大于平齐端板连接,而其转动能力和延性性能要低于平齐端板连接[68-69]㊂Yu等[70]提出了上焊下栓式的节点连接方式,即钢梁上翼缘与柱隔板焊接,下翼缘与柱隔板通过螺栓连接,螺栓连接处板件的滑移有利于降低钢梁下翼缘应力,避免出现过早断裂的现象㊂欧洲规范[71]中,根据初始转动刚度大小,将节点分为铰接㊁半刚性连接和刚性连接;根据抗弯承载力大小,将节点分为铰接㊁部分强度和全强度㊂Ding 等[72]认为该分类标准对于半刚性连接节点的定义较为宽泛,难以准确判定试件的类型,应根据节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力等性能指标综合定义,并将其细化为半刚接㊁准刚接㊁Ⅰ类刚接和Ⅱ类刚接四类㊂据此,丁发兴等[73]完成了端板螺栓连接和加强环连接组合梁节点的拟静力试验,利用柱内拉筋 强柱 构造和加劲肋 强梁 构造技术实现了节点核心区强连接,显著提升了螺栓连接节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力,使栓连节点达到了刚性节点的性能要求㊂同时,内拉筋 强柱 构造技术实现了轴压比高达0.8时,组合节点梁端发生弯曲破坏的失效模式㊂除了以上相关平面框架组合节点抗震性能试验研究外,樊健生等[74-75]从加载路径㊁混凝土楼板㊁柱类型及节点位置等方面对空间组合内隔板贯通式节点进行了拟静力试验,结果表明空间受力的节点在承载力和延性性能等方面均有明显下降,因此平面荷载作用不能完全反映其抗震性能,在节点设计中应考虑空间荷载的耦合作用㊂2㊀钢-混凝土组合结构体系抗震性能组合梁㊁柱及其组合节点等构件的研究最终以在结构体系中的应用为落脚点,因而各类组合构件集成后的体系响应是工程实践重要的关注点之一㊂笔者以钢-混凝土组合框架结构为主要对象,根据不同试验方法分别梳理了研究者在有关结构体系抗震方面的研究成果㊂2.1㊀试验研究2.1.1㊀拟静力试验Matsui[76]㊁Kawaguchi等[77-78]㊁马万福[79]㊁钟善桐等[80]㊁李斌等[81]㊁王来等[82]㊁李忠献等[83]和王先铁等[84]对钢-混凝土组合框架模型进行了系列抗震性能试验研究,指出钢-混凝土组合框架结构的抗震性能要优于钢筋混凝土框架和钢框架结构㊂为研究混凝土楼板在框架结构中的组合效应,聂建国等[85]完成了4层单跨纯钢框架和组合框架结构的拟静力试验㊂结果表明:与整体性较差的纯钢框架相比,组合框架的抗侧刚度因混凝土楼板空间作用而大幅提升㊂Tagawa等[86]㊁Nakashima 等[87]和聂建国等[52,88]分别进行了足尺框架子结构拟静力试验,探讨了混凝土楼板对结构刚度㊁强度㊁耗能及变形能力的影响规律,确定了在结构设计中楼板组合效应的有效计算宽度㊂王文达等[89]㊁王先铁等[90]和余志武等[91]以柱截面形状㊁材料强度㊁含钢率㊁轴压比和梁柱线刚度比等为研究对象,对组合框架结构开展了往复荷载作用下的试验研究,探讨了各参数对组合框架结构抗震性能的影响规律,提出了钢管混凝土框架荷载-侧移实用恢复力模型及位移延性系数简化计算方法㊂王静峰等[92-94]和王冬花等[95]研究了往复荷载作用下半刚性单边高强螺栓连接组合框架的抗震性能和破坏机理,分析了滞回及骨架曲线㊁强度和刚度退化规律㊁延性及耗能能力等力学性能指标,并建立了半刚性钢管混凝土框架的弹塑性地震反应分析模型,提出了一种适用于半刚性钢管混凝土框架的P-Δ关系曲线的简化二阶方程和弹塑性层间位移的简化计算方法㊂此外,赵均海等[96]提出了装配式复式钢管混凝土框架结构及其极限承载力简化计算方法,阐述了柱-柱拼接节点和加强块梁柱节点在此类结构中的应用效果㊂Ren等[97]和王波等[98]在钢管混凝土框架中增设屈曲约束支撑装置,研究水平反复荷载作用下耗能减震部件对结构抗震性能的影响㊂结果表明:增设屈曲支撑不仅对结构的刚度和承载力有提升作用,还能延缓塑性铰的形成,增强结构延性和耗能能力㊂丁发兴等[99]完成了2层2跨组合框架对比试验研究,结果表明:内拉筋强柱构造措施提升了框架结构的刚度和承载力,延缓了柱端塑性铰的形成,增强了结构延性和耗能能力㊂由此可见,内拉筋提升框架柱的刚度㊁承载力和耗能能力,其效果相当于增4钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展设屈曲支撑㊂2.1.2㊀拟动力试验宗周红等[100]通过对缩尺比例为1/3的半刚性两层空间组合框架的拟动力试验,从层间刚度㊁自振频率㊁加速度反应㊁位移反应和滞回曲线等方面评估了该结构的动力响应和耗能性能,研究了峰值加速度㊁频谱特性和强震持续时间对结构动力响应和力学性能的影响,建立了组合框架结构动力分析模型㊂Herrera等[101]按照3/5的比例对一幢节点采用T型连接方式的4层组合框架进行了拟动力试验,结果表明此类节点的组合框架满足美国相关设计标准㊂在半刚性节点组合框架方面,He等[102]对缩尺比例为4/7的端板螺栓连接组合框架子结构模型先后进行了拟动力㊁拟静力和静力推覆试验,从层间位移及剪力㊁应变㊁转角和耗能等方面分析结构在多遇地震㊁设防地震㊁罕遇地震和超罕遇地震水准下的动力响应㊂完海鹰等[103]对节点采用长螺栓式双腹板顶底角钢半刚性连接的钢管混凝土框架进行拟动力试验研究,探讨不同峰值加速度下结构的受力特征㊁刚度退化㊁动力响应及耗能能力㊂王静峰等[104-105]通过两组拟动力试验分别研究了钢管混凝土柱-组合梁框架和钢管混凝土柱-钢梁框架的动力性能和破坏特征,探讨了柱截面形式和端板类型对结构性能的影响㊂试验结果表明,圆形柱组合框架的最大位移响应和累积耗能均大于方形柱组合框架,但其初始刚度和承载力则弱于方形柱组合框架㊂此外,王静峰等[106]还采用混合试验方法对装配式中空夹层钢管混凝土组合框架开展了拟动力试验研究,分析了该组合框架结构在峰值加速度为0.62g和1.24g时的动力响应和破坏机理㊂在屈曲约束支撑组合框架方面,Tsai等[107-108]完成了多级地震作用下3层3跨足尺钢管混凝土柱屈曲约束支撑框架拟动力试验研究,探讨了屈曲约束支撑对结构整体抗震性能的影响,并从有效刚度㊁耗能和位移延性系数等方面评估了支撑构件连接方式的有效性㊂郭玉荣等[109]完成了防屈曲支撑组合框架子结构拟动力试验,提出了防屈曲支撑可增强结构的抗侧刚度和变形恢复能力㊂2.1.3㊀振动台试验黄襄云等[110-111]利用振动台试验对5层2跨2开间钢管混凝土空间框架结构的动力特性㊁加速度反应和位移反应进行了分析,并分别按等强度㊁刚度㊁截面积的原则将钢管混凝土柱换算成钢筋混凝土柱进行试算,综合评定了该结构的抗震性能㊂杜国锋等[112]采用单输入㊁单输出方式对8层单跨2开间钢管混凝土柱-钢梁框架进行动力特性试验,并通过3种不同地震波作用分析了结构的最大地震作用力㊁层间剪力㊁位移和应变反应㊂邹万山等[113]通过振动台试验得出,不同频谱特性的地震波对模型结构的加速度和位移反应分布曲线形状影响较小,且模型各层绝对加速度主要由前两阶振型决定,其他高阶振型的影响可以忽略㊂罗美芳[114]研究了不同工况下4层钢-混凝土组合框架结构的动力响应及破坏模式,评价了该结构的抗震性能㊂童菊仙等[115-116]设计并制作了有㊁无侧向耗能支撑的5层单跨2开间的方钢管混凝土柱框架模型,利用振动台试验对两种框架的动力特性和地震响应进行分析,得到了结构的振型㊁周期和阻尼比等基本属性,以及地震波作用下的位移㊁加速度和应力响应㊂结果表明:即使没有楼板的组合作用,结构仍具有较好的抗震性能;侧向支撑可承担部分水平地震作用,减小了结构的动力反应㊂陈建斌[117]和吕西林等[118]完成了国内首个方钢管混凝土高层组合框架-支撑结构振动台试验㊂试验中发现结构支撑体系的破坏较为严重,试验结果表明:该结构的动力性能介于钢筋混凝土结构和钢结构之间且更倾向于钢结构,其塑性㊁韧性和抗震性能表现良好,并通过计算结果显示阻尼器对加快结构峰值反应后的振动衰减具有较大作用㊂为研究地震作用下半刚性连接组合梁框架的动力特性以及破坏模式,李国强等[119]进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究㊂结果显示:当峰值加速度高达1.2g时,结构整体仍未发生明显损坏,表明该结构形式可满足高烈度区域的抗震设防要求㊂Han等[120]对两个由组合框架结构和钢筋混凝土剪力墙混合形成的高层建筑模型进行了振动台试验,对比分析了圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱对该混合结构体系整体性能的影响,验证了组合框架结构与核心剪力墙结构在地震作用下优良的复合效应和抗震性能㊂2.2㊀理论分析静力弹塑性分析法是以反应谱为基础,首先依据抗震需求谱和结构能力谱得到地震作用下建筑结构所产生的目标位移,随后在建筑结构上施加稳定的竖向荷载,同时施加单调递增的水平荷载直至达到目标位移,最后评估结构最终状态下的抗震性能㊂通过该方法可以评估地震作用下结构的内力和变形5。
钢筋混凝土柱受剪承载力试验研究
钢筋混凝土柱受剪承载力试验研究一、研究背景钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的承重构件，其受力情况较为复杂。
其中，柱受剪力的承载力是柱抗弯承载力的重要组成部分。
因此，对钢筋混凝土柱受剪承载力的研究具有重要的工程应用价值。
二、研究内容本次研究主要对钢筋混凝土柱受剪承载力进行试验研究，主要包括以下内容：1.试验样本的制备：本次试验采用常规的钢筋混凝土柱作为试验样本，选取不同尺寸和配筋率的柱进行试验。
2.试验方法的设计：本次试验采用静力加载的方法，通过加载机对试验样本进行单向剪力加载。
3.试验数据的采集和处理：通过试验数据采集装置对试验样本的变形和荷载等数据进行采集，并通过计算机对试验数据进行处理和分析。
4.试验结果的分析和比较：通过对试验结果进行分析和比较，探究不同尺寸和配筋率的钢筋混凝土柱受剪承载力的差异和规律。
三、试验步骤1.试验样本制备本次试验选取了3根常规的钢筋混凝土柱作为试验样本，分别为300mm×300mm×1200mm、400mm×400mm×1200mm和500mm×500mm×1200mm。
其中，每根柱的配筋率均为1%。
2.试验方法的设计本次试验采用静力加载的方法，通过加载机对试验样本进行单向剪力加载。
加载速率为0.5mm/min，加载范围为0~200kN。
试验过程中，记录试验样本的变形和荷载数据。
3.试验数据的采集和处理试验数据采集装置包括应变计、位移计、荷载传感器等。
试验过程中，通过数据采集装置对试验样本的变形和荷载等数据进行采集，并将数据传输到计算机进行处理和分析。
4.试验结果的分析和比较通过对试验结果进行分析和比较，得出以下结论：（1）不同尺寸和配筋率的钢筋混凝土柱受剪承载力存在一定的差异。
其中，柱的尺寸越大，其受剪承载力越大；配筋率越高，其受剪承载力也越大。
（2）在试验过程中，柱的受剪承载力主要由混凝土的抗剪强度和钢筋的限制剪裂承载力两部分组成。
钢—混凝土组合梁抗剪连接件承载力计算研究
文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 概 述
件易于在周围混凝 土中引起较高 的应力集 中 ，使混凝土压碎或剪
钢一混凝土组合梁是一种 重要 的横 向承重组合构件 ，通过抗 切破坏 ，甚至焊接破坏 ；柔性连接件 的破坏形 态则较为协调一致 ，
剪连接件将钢梁和混凝 土板组合成整体共 同受力 ，从 而能够充分 很少突然破坏。故从结构 的安全角度 出发 ，应该偏 向于使用柔性
在弯曲极限状 态时，组合 梁剪跨 内栓钉 的抗剪承载力理论平
钝化膜遭到破 坏 ，钢筋 开始腐 蚀 ，由于钢 筋锈蚀 ，其 截 面面 积减 入 。３）在海工结构 、强腐 蚀介质 中的钢筋 混凝 土结构 中，可采用
少 ，延性降低 ，强度受损 ，使结构或构件安全性受到不 同程度 的影 钢筋阻锈剂 、防腐蚀钢筋 、环氧涂层钢 筋、不锈钢钢筋 等。４）若建
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第 ３６卷 第 １６期 ２ ０ １ ０年 ６ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０１．３６ Ｎｏ．１６ Ｊｕｎ． ２０１０
文章 编 号 ：１００９—６８２５（２０１０）１６．００５４—０２
钢一 混凝 土 组合 梁 抗 剪连 接 件承 载 力计算 研 究
张 鹏 飞
摘 要 ：介 绍了钢一 混凝土组合梁 中常见剪力连接件 的分类，讲述和分析 了目前 国内外钢一混凝土组合梁各种 剪力连接
件 的结构特点 ，特别重点介绍 了本模型试验 剪力连接件个数的计算 ，以期指导工程实践 。
关 键 词 ：钢一 混凝 土 组 合 梁 ，模 型试 验 ，连 接 件
中 图分 类 号 ：ＴＵ３１２
版 社 ．２００５．
度或碳化深度虽然较小但碳 化层 疏松剥 落的 ，均应凿 除碳化层 ， ［２］ 易伟 建．建筑 结构试 验 ［Ｍ］．北京 ：中 国建 筑 工业 出版社 ，
谈型钢混凝土梁柱节点抗剪承载能力计算方法
的前 景 。
取 ２ ０ Ｉ形 节点取 １０ 其 系数是 根据 日本有关试验结果给 出的。 ．， ．， 文献［６ 给出在地震作用组合下节点的受剪承载力计算公式 １］
梁和柱的节点承受着弯压剪复杂 的应 力状态 ， 国家标 准建 筑抗震 ２ 型钢 混 凝土梁 柱节 点 的抗震 性能 研究证明 ， 型钢混凝 土梁柱 节点 在水平低 周反复 荷载作用 下 设计 规范 中提 出的“ 强柱弱梁 ， 强节点强锚 固” 的设计 意识正体 现 了节点在结构设计 中的重要地位 Ｊ 目前 ， 国国内在梁柱节 点 表现 出良好 的抗震性能 ： 。 我 １ 抗剪承载力 。由于 内部含有型钢 ， ） 其抗剪 承载力 比普 通钢 受力方面 的研究很 少 ， 限制 了该 结构 体系 的发展 和应用 … ， 以 所 需要加强对型钢混凝土梁柱节点 的理论研究 。 筋混凝土梁柱节点要高很多 。影 响因素主要有 型钢含 钢率 、 箍筋
４ Ｓ Ｃ梁一Ｒ ）Ｒ ｃ柱节 点 ；
５ Ｓ Ｃ梁 一 Ｓ柱 节 点 。 ）Ｒ
针对钢筋混凝 土造 价低 的特 点 ， 国内外许 多工 程上广 泛采 在 ３ 节点核心区的刚度退化和剪切变形 。试 验表 明， Ｇ ０ １－ ） 按 Ｂ５００ 用 的是 型钢混凝 土柱 和钢筋 混凝 土梁结 合使用 ， 仅受 力合 理 ， ２０ 不 ０ ２混凝土结构设计规 范最小 配箍率 的要求设 计 的型钢 混凝土 经济上也有很 大优势 ， 于这个 原 因， 基 国内许 多学 者针 对 以梁 中 节点 ， 其节点 的剪切变形要 比相 同条件 下 的普通 钢筋混凝 土节点 纵筋在节点 区的锚 固连 接上 的 Ｒ Ｃ梁一ｓ ｃ柱节点所做 的试验研 要小很多 ， Ｒ 节点 刚度退化缓慢 。型钢混 凝土梁柱 节点核 心区 的约 究较 多。Ｒ Ｃ梁一ｓ ｃ柱的节点构造形式主要有 以下几种 ： Ｒ 束程度 和梁 中纵 筋在节 点 区的锚 固连 接状况 是影 响节点刚度退 １ 钢筋混凝土梁 中设置 的纵筋在 型钢混凝 土柱的两侧 断开 ， 化 的 主 要 因 素 Ｊ ） 。
浅析钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工
浅析钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工发表时间：2017-11-08T20:58:13.107Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：丁健[导读] 摘要：钢管混凝土结构由于其优越的力学性能，在高层建筑中应用较多，将钢管混凝土的抗震优势与钢板剪力墙的抗震优势合理结合，对提高高层建筑抗震性能十分重要。
本文对钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工工艺进行了系统的研究。
广东广晟南方建设公司广东广州 510000 摘要：钢管混凝土结构由于其优越的力学性能，在高层建筑中应用较多，将钢管混凝土的抗震优势与钢板剪力墙的抗震优势合理结合，对提高高层建筑抗震性能十分重要。
本文对钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工工艺进行了系统的研究。
关键词：钢管混凝土；混凝土柱；剪力墙；节点区域；施工工艺 0 引言随着建筑物逐渐向跨度更大、高度更高的结构形式转变，钢管混凝土得到了广泛的运用。
钢管混凝土剪力墙是一种新型钢-混凝土组合剪力墙结构体系，即以钢管混凝土柱作为暗柱或边框，与剪力墙共同作用组成的槽钢抗侧力结构体系。
在钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工技术中受力合理的节点、接缝设计是该结构体系设计的关键技术，也是决定该结构形式能否推广应用的重要因素。
1 工程概况某工程地下3层，地上45层，总建筑面积为180895m2，其中包括主塔楼、裙房及地下车库，建筑高度216m。
地下室为超市、美食广场、美术馆、地下停车、机电设备和后勤设施，地上为商业、办公、功能空间、避难所等。
2 钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工概况该工程地下室B5～B2核心筒剪力墙区域内共计20根矩形钢管柱，每根矩形钢管柱与剪力墙连接部位均采用槽钢抗剪节点，共计216个槽钢抗剪节点。
节点包括槽钢抗剪键加工制作、槽钢抗剪键内剪力墙竖向钢筋穿插与连接、剪力墙竖向及水平钢筋绑扎、剪力墙模板支设、剪力墙混凝土浇筑工序，通过槽钢抗剪键与插入其内的剪力墙竖向分布筋和在端部连续弯折的水平筋以及混凝土组成节点域，槽钢抗剪键对混凝土提供强有力的约束，相当于增加了剪力墙约束边缘构件的面积，改善了该区域混凝土的塑性，进一步提高了钢管混凝土边框组合剪力，形成稳固的钢管混凝土柱与剪力墙组合结构体系。
钢筋混凝土梁的受剪承载力研究
钢筋混凝土梁的受剪承载力研究一、引言钢筋混凝土结构是现代建筑中最常见的结构形式之一，梁作为钢筋混凝土结构中的重要构件，其受剪承载力的研究一直是结构工程领域的研究热点之一。
本文旨在探讨钢筋混凝土梁的受剪承载力研究，为工程实践提供参考。
二、梁的受剪承载力梁的受剪承载力是指梁在受到竖向荷载作用时，能够抵抗剪力的能力。
梁的受剪承载力主要由混凝土的剪切承载力和钢筋的剪切承载力组成。
1.混凝土的剪切承载力混凝土的剪切承载力是指混凝土在剪切应力作用下所能承受的最大应力值。
混凝土的剪切承载力与混凝土的强度、截面形状、配筋率等因素有关。
常用的混凝土剪切承载力计算公式为：Vc = 0.18fckbwd其中，Vc为混凝土的剪切承载力，fck为混凝土的标准强度等级，b为截面宽度，d为截面高度，w为混凝土的单位重量。
2.钢筋的剪切承载力钢筋的剪切承载力是指钢筋在剪切应力作用下所能承受的最大应力值。
钢筋的剪切承载力与钢筋的强度、直径、屈服强度等因素有关。
常用的钢筋剪切承载力计算公式为：Vs = 0.6fyAs其中，Vs为钢筋的剪切承载力，fy为钢筋的屈服强度，As为钢筋的截面面积。
3.梁的受剪承载力计算梁的受剪承载力计算公式为：V = Vc + Vs其中，V为梁的受剪承载力。
三、钢筋混凝土梁受剪承载力研究现状目前，国内外学者对钢筋混凝土梁的受剪承载力进行了广泛的研究，并取得了丰硕的成果。
以下是几篇代表性的研究论文：1.《双筋混凝土梁剪力承载力研究》该论文通过试验研究和理论分析，探讨了采用不同配筋形式的双筋混凝土梁的剪力承载力，并提出了相应的受剪承载力计算公式。
2.《配筋率对钢筋混凝土梁剪力承载力的影响》该论文通过试验研究，分析了不同配筋率条件下钢筋混凝土梁的受剪承载力变化规律，得出了配筋率与受剪承载力之间的关系。
3.《高强混凝土梁的剪力承载力实验研究》该论文通过试验研究，探讨了高强混凝土梁的受剪承载力，发现高强混凝土的剪切承载力和钢筋的剪切承载力均较普通混凝土和钢筋有所提高。
型钢混凝土节点的受力机理及抗剪承载力分析
２５梁 剪 机 理 ． 收 稿 日期 ：０ ７０— １ ２０ －５２
节 点 的 受 力 状 况 和 抗 剪 强 度 由组 成 节 点 的 梁 来 控 制 。节 点 的 抗 剪 强 度 可 由两 部 分 组 成 ； 点 内 的箍 筋和 混凝 土 。节 点 的抗 剪 强 度可 参 考 梁 的抗 剪 强 度 公 式 进行 回 归 分析 。 节 与 钢 筋 混 凝 土 节 点 相 同 的 是 ， 竖 向 荷 载 和 水 平 荷 载 共 同作 用 下 ， 钢 混 凝 土 节 点 处 在 型
２３剪 摩 机 理 －
当核 心 区 混凝 土 受 剪 发 生 破 坏 、 筋 屈 服 和 通 过 核 心 区 的 纵 筋 尚未 屈 服 且 未 发 生 粘 结 箍 破 坏 时 ， 节 点 核 心 区 对 角 线 的 斜 裂 缝 核 心 区混 凝 土 分 割 成 两 大块 ， 斜 裂 缝 相 交 的 箍 筋 沿 与 受拉屈服 ， 两大 块 发 生 摩 擦 而抵 抗 各 自所 收 的 力 。 因此 ， 点 的抗 剪 能 力 由 两 部 分 组 成 ， 节 一 部 分 是 节 点 核 心 区在 梁 、 弯 曲 压 应 力作 用 下 的 摩 阻 力 ， 一 部 分 是 穿 过 裂 缝 的 箍 筋 受 拉 柱 另
２１ 压杆机理 ．斜
中 图分 类号 ： Ｕ ７ Ｔ３５
文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ８０ ２ （０ ７ ０ —０ ００ １０ —４ ２ ２ ０ ） ８０ ７ —３
当 核 心 区 没 有 箍 筋 或 是 箍 筋 很 少 时 ， 点 的 承 载 力 主 要 由核 心 区 混 凝 土 所 控 制 ， 种 节 这 模 式适合于梁或柱承载能力较低而节点核心未受到严重损伤的情况 。
钢-砼组合梁竖向抗剪承载力研究
２ 钢一 砼 组 合 梁 竖 向抗 剪 承 载力
对 于钢～ 砼 组合 梁 ， 种 观 点认 为 钢 梁 本 身特 有 别 是腹 板起 主要 的抗剪 作用 。对 于密实 组 合截 面 的
简支梁 ， 在竖 向受剪 极 限状态 时 ， 为 钢梁腹 板 均匀 认
不 式 中 ｎ ｛Ｍ 戚 ／；Ｍ ， 中 ！Ｍ 一 受 剪且达 到 钢材 塑 性设 计 抗 剪 强 度 ， 考 虑混 凝 土 一 １ 其 ｌ 翼 板的影 响 ， 竖 向抗剪 承载力 可按 下式计 算 ： 其 破坏剪跨两端绝对值 最大弯矩 ，ｌＭ 商 一 破坏剪跨 ｌ 两端绝对值最小 弯矩。有这样 几种不 同情况 ， 当 ＜ ４
载力影响不 明显 ； 当 ３时 ， 在相同情况下连续梁 的抗
对 于连 续 组合 梁 ， 据 欧 洲 钢 结构 协会 的有关 根
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１Ｏ ２
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肃
科
技
第 ２ ４卷
规定 ， 承载力 达到极 限状 态 时 ， 如果 ｖ／ Ｏ ３ 则 ｖ ＜ ．， 不考 虑弯 、 剪的相 互影 响 ， 中支 座截 面 抗剪 承载 力仍 按 （） ５ 确定 ； 果 不满 足 这 一条 件 ， 假 定 截 面 上 的 如 则 法 向应 力 与剪应 力均匀 分布 。 当负 弯矩 区钢 梁腹 板 进 入 强 化 阶 段 ， 面 上所 截
—
其 中 Ｍ 某反弯 点一 侧 正弯 矩 ； 一 某 反弯 一 Ｍ一 点 一侧 负弯矩 。当 ＞ ３时 ， 的影 响很 小 ， 它 当 ＜ ３ 时， 抗剪 承载力 随着 它 的增 大 而降低 。
ａ
（） ２
其中 ａ ～剪 跨 ， 载 点 到 支 座 的距 离 。对 于 连 加 续 梁而言 ， 计算 剪跨 比适 用 于 梁 出现 塑 性 铰早 于剪 切 破坏 的情 况 。两者 的关 系如下
钢筋混凝土柱的受剪性能研究
钢筋混凝土柱的受剪性能研究一、研究背景钢筋混凝土柱作为建筑结构中重要的承载构件，在工程实践中被广泛应用。
柱的受力性能直接关系到建筑结构的稳定性和安全性。
其中，柱的受剪性能是柱设计中需要特别关注的问题。
因此，对钢筋混凝土柱的受剪性能进行研究，具有重要的理论和实践意义。
二、受剪性能的定义和影响因素钢筋混凝土柱的受剪性能指柱受到剪力作用时的承载能力。
影响钢筋混凝土柱受剪性能的因素主要包括：柱的几何形状、混凝土强度、钢筋配筋率、剪跨比等。
三、受剪承载机理钢筋混凝土柱在受剪力作用下，主要通过混凝土的剪切和钢筋的拉力来承载剪力。
混凝土的剪切破坏主要表现为混凝土的剪切破坏面呈45度角；钢筋的拉力主要是通过受拉钢筋的变形来承载剪力。
四、受剪性能试验钢筋混凝土柱的受剪性能试验主要包括直剪试验和倾斜剪试验。
其中，直剪试验是指在试验机上将柱直接剪切，倾斜剪试验是指在试验机上将柱按一定角度倾斜后再进行剪切试验。
试验的结果可获得柱的抗剪承载力和破坏模式等信息。
五、研究进展近年来，钢筋混凝土柱的受剪性能研究取得了一系列进展。
其中，研究重点主要包括以下几个方面：1. 柱的几何形状对受剪性能的影响：研究表明，柱的截面形状和尺寸对受剪性能有着显著的影响。
例如，同等配筋率的圆形截面柱抗剪承载力最高，而方形截面柱抗剪承载力最低。
2. 混凝土强度对受剪性能的影响：研究表明，混凝土强度对受剪性能的影响较为显著。
随着混凝土强度的增加，柱的抗剪承载力也逐渐增大。
3. 钢筋配筋率对受剪性能的影响：研究表明，钢筋配筋率对受剪性能的影响较大。
在一定范围内，随着钢筋配筋率的增加，柱的抗剪承载力也随之增加。
4. 剪跨比对受剪性能的影响：研究表明，剪跨比对柱的受剪性能有着显著的影响。
在较小的剪跨比范围内，随着剪跨比的增加，柱的抗剪承载力也逐渐增大。
但当剪跨比超过一定范围时，柱的受剪性能将急剧下降。
六、研究展望钢筋混凝土柱的受剪性能研究是一个长期而复杂的过程。
钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究
钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究随着社会的不断发展，我们的生活也在不断变化，大型建筑物的出现为我们的生活带来了很多便利，其中钢筋混凝土连续梁作为建筑物中的重要承重结构，其抗剪承载力问题备受关注。
因此本文将围绕着“钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究”进行深入的探讨和研究。
一、钢筋混凝土连续梁的定义钢筋混凝土连续梁是一种承受横向荷载的重要结构，其主要由一系列钢筋混凝土简支梁连接组成，是钢筋混凝土结构中的一类大型结构。
其特点是结构性好，承载力强，抗震能力好，适用于各种跨度较大的建筑物结构中。
二、集中荷载的作用分析在钢筋混凝土连续梁中，如果存在集中荷载的作用，将会对结构体系产生很大的影响，严重的情况下甚至可能造成结构破坏。
因此，在进行抗剪承载力研究时，必须考虑集中荷载的作用，同时采取一系列措施，以确保钢筋混凝土连续梁具有良好的强度和稳定性。
三、抗剪承载力的研究在进行抗剪承载力的研究时，首先需要进行钢筋混凝土连续梁的力学性能分析。
通过对连续梁的截面等级、斜角、内力等进行分析，进一步加深对结构体系的理解，以及其抗剪承载力及破坏机理的探讨。
接着需要进行材料的特性测试。
主要是对混凝土强度、钢筋抗拉强度及钢筋的屈服强度等进行实验研究。
这是抗剪承载力计算的重要依据，并且会直接影响到结构的承载能力。
然后是钢筋混凝土连续梁的抗剪承载力计算，根据多年的实际经验与计算理论，可以通过荷载作用下的结构内力来确定摩擦系数、承载力等评估参数。
四、结语综上所述，钢筋混凝土连续梁是建筑结构中重要的结构体系，在其抗剪承载力的研究中需要进行全面的分析，包括结构的特性、材料的特性、荷载作用等各个方面，同时考虑到结构的实际应用性要求，以确保其具有良好的强度和稳定性。
因此本文细致的介绍了钢筋混凝土连续梁的定义和集中荷载的作用分析，以及抗剪承载力的研究方法，希望能给大家一个全面的认识。
钢-砼组合梁竖向抗剪承载力研究
不明显 ： ＜３ ， 当 时 在相同情况下连续梁的抗剪承载
响钢 ． 砼组合梁竖向抗剪承载 力的因素很多， 要想严 格从理论上确切估算它的值是十分困难 的， 本文在试
力小于简支梁， ＞３时， 当 两者差别不大。由于剪跨
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２０ 年第 ３０总第 ３ 卷 ０６ １（ １ ４
第 １７１） ８ ０ １
Ｎ ． ｉ ２０ （ｏａ Ｎｏ１７ Ｖ １ ４ ｏ３ ｎ ０ ６Ｔ ｔｌ ． ． ｏ． ） ８ ３
房村与应用
■构 施 结与 工
Ｓ ＴＲＵＣＴ ＵＲＥ ＆ ＣＯＮＳ ＴＲＵＣ『 ｎＯＮ
３时 发生斜 拉 ． 裂破坏 。 撕
（） 箍率及箍筋抗拉强度 ， ２Ｒ ｅ 箍筋能够起到约束混 凝土的作用。在一定范围内， 箍筋数量越多、 抗拉强度
越 高 ， 的抗剪 能 力也越高 ； 梁 但是如 果箍筋 数量超 过一 定 限制 ， 这一 因素对 提高梁 的抗剪 能 力影响 不大。 则
虑混凝土翼板 的作用 ， 计算结果将趋于保守， 对于连续组合粱还应该考虑弯矩 比的影响 。 关键词： 一 山渣砼组合梁 钢 火
中图分类号 ： ｕ ３ ８ Ｔ ９ ． ９
竖 向抗剪承载力
文献标识码： Ａ
名义剪跨 比
力比 弯矩 比
文章编号： ０ ７２ １（０ ６０ ．０７０ １０ ．９ ８２０ ）３０ ４ ２
其 中ａ— — 剪 跨 ， 载点到 支 座 的距 离 。对于 连 续 梁 加
而言 ， 计算剪跨比适用于梁出现塑性铰早于剪切破坏 的情况。两者的关系如下
＝
对于钢 ． 砼组合梁 ， 流行 的观点认为钢梁本身特 别是腹板起主要的抗剪作用。 对于密实组合截面的简 支梁［ 在竖向受剪极限状态时， 为钢梁腹板均匀受 ２ １ ， 认 剪且达到钢材塑性设计抗剪强度 ， 不考虑混凝土翼板
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［1 ］
节点剪力由内部混凝土、 外部混凝土、 钢梁腹板和箍 B， C， E， F 筋四部分承担。 本文介绍的 6 组公式中， A， D 组属于第二种。 其中， A 组公 组属于第一种， ［2 ］ 式是美国 ASCE 基于节点腹板剪切破坏建立的 ； B 组公式是日本建筑业协会考虑了 ＲCS 梁柱节点
注： FBP 为面承板。
2. 2 ＲCS 组合节点抗剪承载力计算结果分析 利用各组公式对上述节点的抗剪承载力进行计 算， 计算结果见表 2 ， 计算值与试验值的比值见图 2 。
图2
节点抗剪承载力的计算值与试验值的比值
对于 B 组公式， 方差和 从图 2 、 表 2 可以看出， 变异系数均较小， 其计算结果的准确性和稳定性相 对较好， 而 A 组公式的节点抗剪承载力的计算值与 试验值的比值范围为 0. 65 ～ 1. 14 ， 计算结果的离散 性较大。原因是 B 组公式对不同节点构造均给出 了相应的参数取值， 而 A 组公式仅考虑了钢柱和延 伸面承板两种构造措施， 并且 A 组公式对材料的强 度、 节点区域的尺寸均有限制， 故其适用范围受限。 对于 E 组公式， 抗剪承载力比值的均值为 1. 25 ， 表 明计算值偏大， 计算结果是偏与不安全的。 原因是 E 组公式考虑了翼缘框［6］ 对混凝土的约束作用， 而 此式是型钢混凝土柱钢梁组合节点的抗剪承载力 公式， 虽然此类节点可以看作是 ＲCS 组合节点的特 例， 但其适用性是有局限的。 由 C 组公式所得抗剪承载力比值的均值为 0. 85 ， 计算结果偏于保守， 且方差和变异系数较大， 表明 C 组公式计算结果离散性较大。 D 两组公式， 对于 A， 后者是在前者的基础上考
* 国家自然科学基金（ 51008244 ， 51178380 ） ， 陕西省教育厅专项科研 基金（ 2013JK0982 ） 。 Email： men2009@ 163． com。 作者简介： 门进杰， 博士， 副教授，
第 44 卷 第 6 期
门进杰， 等． 钢筋混凝土柱钢梁组合节点抗剪承载力研究
节点试验数据
节点 数据 混凝土强度 f c /MPa 编号 源 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 文 献 ［9］ 文 献 ［8］ 文 献 ［7］ 25. 0 22. 5 23. 2 31. 0 29. 6 29. 6 27. 6 24. 8 34. 5 34. 5 27. 6 26. 9 节点区箍筋 4 8@ 60 4 8@ 60 4 8@ 60 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 4 10@ 100 节点构造细节 FBP + 钢柱 + 栓钉 + 钢筋网片 FBP + 钢柱 + 栓钉 FBP + 钢柱 + 栓钉 无 FBP 加厚 FBP 加宽 FBP 延长 FBP 抗剪栓钉 抗剪栓钉 + FBP 钢柱 + FBP 钢柱 + FBP + 构造箍筋
（ School of Civil Engineering，Xi'an University of Architecture and Technology，Xi'an 710055 ，China） Abstract： To get a widely used shear bearing capacity formula of ＲCS composite joints， 6 groups of shear bearing capacity formula were presented and analyzed by comparing the calculation results and the experimental data of 12 ＲCS composite joints． The characteristics of the 6 formulas and their range of application were pointed out as well． By analyzing the stress mechanism of the concrete，steel webs and stirrups in the joint and their contribution to the bearing capacity，an improved shear bearing capacity formula of ＲCS composite joints was put forward． The proposed formula was verified based on experimental data of 17 joints． Ｒesults show that the formula is accurate and suitable for joints． By calculating the contribution of ＲCS composite joint components to the bearing capacity， it is concluded that the concrete and webs contribute more than 90% of the whole shear bearing capacity of the joint． The results provide a reference for the design and calculation of the shear bearing capacity of ＲCS composite joints． Keywords： reinforced concrete columnsteel beam； composite frame； composite joint； shear bearing capacity； structural measure
75
表1
抗剪承载 力 /kN 901. 9 870. 8 869. 0 769. 0 1 356. 5 1 314. 2 1 675. 3 2 117. 6 1 312. 9 1 816. 7 1 635. 5 1 586. 1
的构造措施 （ 钢柱面板 ） 对抗剪承载力的影响而提 ［3 ］ 4］基于节点的受力机理 出的 ； C 组公式是文献［ 和节点构造措施对节点性能的影响， 通过对国内外 ＲCS 组合节点试验数据进行回归分析而得到的； D 5］ 2］ 组公式是文献［ 基于与文献［ 中相同的节点破 坏模型和推导方式， 在 A 组公式基础上， 考虑了试 验假设及横梁对外部混凝土的约束作用而建立的 ； E 组公式是我国《型钢混凝土组合结构技术规程 》 （ JGJ 138 —2001 ） ［6］给出的型钢混凝土柱钢梁节点 的抗剪承载力公式， 这可以看作是 ＲCS 组合节点的 7］根据三个 ＲCS 组合 一种特例； F 组公式是文献［ 节点的试验结果， 考虑轴向压力对腹板和混凝土有 6］中的公式进行修正而提 效宽度的影响， 对文献［ 出的。上述 6 组公式的具体表达式如下所示， 符号 2］～ ［ 7］ 。 含义分别见文献［ A 组公式： V j ≤0. 6 F ysp t sp jh + 1. 7 槡 f c ' b p h + 0. 4 槡 f c ' b0 h + 0. 9 A sh F ysh h / s h B 组公式： 3， Q p = Q w + Q f + Q h + Q c ，Q w = c1 A w σ awy / 槡 Q f = 0. 5 A f σ sfy / 槡 3 ，Q h = 0. 25 P w σ wy b c d mc ， Q c = 0. 04 c2 c3 b c σ B δ j D c C 组公式： V j ≤k w f y t w h c / 槡 3 + 0. 25 f yv A sv （ h b － t f ） / s + 0. 097 k f c ' b c h c D 组公式： 3 + 1. 65 槡 f c ' b p h + 1. 05 槡 f c ' b0 h + Vj ≤F ysp t sp jh /槡 0. 9 A sh F ysh h / s h E 组公式： V j ≤［ 0. 25 φ j η j f c b j h j + f yv A sv （ h b － a s ' ） / s + 0. 58 f a t w h w］/ γ ＲE F 组公式： V j ≤0. 25 f c b j h j + f yv A sv （ h b － t f ） / s + 0. 58 f a t w h w 2 ＲCS 组合节点抗剪承载力计算 2. 1 ＲCS 组合节点试验数据 利用上述 6 组 节 点 抗 剪 承 载 力 公 式， 对文献 ［ 7］～ ［ 9］ 12 ＲCS 中的 个 组合节点进行计算， 并与 试验结果进行对比分析。节点的试验资料如表 1 所 1， ＲCSJ2， 示， 其 中， 节 点 1 ～ 3 （ 节 点 编 号 ＲCSJＲCSJ3） 、 4， 5， 7， 8 ） 和节点 9 节点 4 ～ 8 （ 节点编号 3 ， ～ 12 （ 节点编号 12 ， 13 ， 15 ， 17 ） 的钢梁尺寸分别为 H250 × 125 × 9 × 6 ， H450 × 203 × 22 × 6 和 H444 × 203 × 9 × 6 ， 钢筋混凝土柱截面尺寸分别为 350 × 350 ， 510 × 510 和 510 × 510 。
Ｒesearch on shear bearing capacity of reinforced concrete columnsteel beam composite joint Men Jinjie，Li Huijuan，Wang Xiaodan ，Guan Ｒunrun，Guo Zhifeng