钢管混凝土柱-混凝土梁外加强环搭接节点抗震性能试验研究及有限元分析

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钢管柱加强环式节点的有限元分析

钢管柱加强环式节点的有限元分析

的模型如图 2 和图 3 所示。 23 本构关系厦基本假定 . 钢材和核心混凝土都认为是理想的各向同性弹 性材料 钢材密度为 7 0 Nm,弹性模量 E =2 O 8 0 k/ a 5 s .6 X l ̄p ,泊松 比 O a O 3 剪切模量 O 72 ., .72X
15p 。钢材 V nM s 准 则作 为破坏 准 则 】 0b a i o e i s 。 节点 区的核 心混凝 土 的受力 状态十 分复 杂 , 受

∞ 东 一
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1厚钢 环 2 ~
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维普资讯
走 近 工 程
图 2 模型的各个 组成 部分
图 3 台成的模型
根据试件 实 际 内力 反算 出粱 端设计荷 载 只,加 载 时 分别在 和 15. 级上 作 3 P两 次循 环加 载 以模 拟 重复荷 载作 用 。首先 在 柱顶加轴 力 1 0 k ,然 0N 5 后 分 个 阶 段加 载 : 第一 阶 段 为 梁单 向加 载循 环 ( 南北梁 = 10N 0 k ,东西梁 = 20N 0k ,先东 西梁 后 南北粱 ) :第 二阶段 为 梁双 向 同时加 载循 环 ,南 北梁 为 10N (. P) 5k 15 ,,东 西粱 为 20N ( .P) 6k 13 C; 第 j 阶段为双 向梁 同步逐 级加 载至 破坏 。 载为 东 荷
点板 壳单元 ( ] t ) P a e 。钢管 壁用 矩形平 板单 元组 成 的折 板 结构代 替 原来 的光滑 圆柱 壳结构 , 要单元 只 足够 多就 可 以满 足 计算精 度 。 了把 环板 的有限元 为

钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能研究

钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能研究

钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能研究一、研究背景在地震灾害频繁发生的现代社会,钢筋混凝土结构的抗震性能显得尤为重要。

节点作为结构中的关键部位,其抗震性能直接影响整个结构的安全性能。

因此,对于钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能进行研究具有重要的意义。

二、节点的分类钢筋混凝土梁柱节点根据其结构形式可以分为刚性节点和半刚性节点两种。

1. 刚性节点刚性节点是指节点中的钢筋与混凝土之间不存在可变形剪力连接,因此节点的受力性能主要依靠钢筋的强度和刚度。

刚性节点又可分为板式节点和梁式节点两种。

2. 半刚性节点半刚性节点是指节点中的钢筋与混凝土之间存在可变形剪力连接,因此节点的受力性能主要依靠可变形剪力连接的强度和刚度。

半刚性节点又可分为剪力墙节点和剪力板节点两种。

三、节点的受力机理钢筋混凝土梁柱节点的受力机理是指节点中各部分的受力状态和相互作用关系。

节点的受力机理主要包括剪力、弯矩和轴力等三种受力状态。

其中,剪力是节点受力的主要状态,同时也是节点破坏的主要形式。

四、节点的抗震设计为了提高节点的抗震性能,需要在节点设计中加入抗震设计的理念。

抗震设计主要包括以下几个方面:1. 剪力加强剪力加强是指在节点设计中加强节点的剪力承载能力。

通常采用加强节点钢筋的强度和数量,或者在节点中加入剪力墙等加强措施。

2. 建立可变形剪力连接为了提高节点的变形能力,需要建立可变形剪力连接机制。

可变形剪力连接机制可以通过采用延性钢筋、钢板等材料,或者采用预制装配构件等方式实现。

3. 设计抗震加强带抗震加强带可以在节点中设置,用于增强节点的抗震性能。

抗震加强带通常采用加强钢筋的方式,或者采用加强板等材料。

四、节点的试验研究为了验证节点的抗震性能和抗震设计的有效性,需要进行试验研究。

试验研究主要包括节点的静力试验和动力试验两种。

1. 静力试验静力试验是指通过施加静态荷载,测量节点各部分的变形和应力等参数,来评估节点的抗震性能。

静力试验通常采用大型试验台进行。

钢管混凝土柱_钢筋混凝土梁连接节点抗震性能的机理分析_曲慧

钢管混凝土柱_钢筋混凝土梁连接节点抗震性能的机理分析_曲慧
水平荷载 P/kN P (kN)
0
25
50
(c) S-3a (n=0.6)
40
水平荷载 P/kN P (kN)
(d) S-3b (n=0.6)
40 20 0
试验 单调 ABAQUS
能,图 3 给出了曲慧(2007)[9]试验的 8 个节点试件 试验曲线与本文计算滞回曲线、骨架线的比较。从 图 3 中可以看出,轴压比 n=0.3、0.6 的计算结果与 试验结果相比,无论是曲线形状、还是刚度和承载 力均吻合较好。 轴压比 n=0.05 的计算结果刚度和承 载力与试验结果吻合较好,但曲线形状相对试验曲 线稍有差异,没有完全体现出钢筋与混凝土之间的
[10] [8] [9] [7] [4] [5] [6] [2] [3]
的有限元分析模型一致,下面仅对模型中的不同之 处进行详细阐述。 1.1 焊接残余应力的简化处理 根据 Uy (1998)[15] 中焊接残余应力的简化模 型,通过*initial condition, type=stress 命令,将焊接 残余应力作为初始应力施加到模型中以模拟方钢 管焊接过程中的残余应力状态。 1.2 往复荷载下的材料特性 往复荷载作用下的钢板及钢筋均采用考虑包 兴格效应的双线性随动强化准则,取强化模量为 。对往复荷载作用下的钢管混凝土柱中的核 0.01Es 心混凝土和钢筋混凝土梁中的普通混凝土,其单调 荷 载 作 用 下的 本 构 模 型分 别 采 用 曲慧 和 王 文 达 (2010)[14]中的相关模型。 采用基于 Lubliner 等(1989)[16]、Lee 和 Fenves (1998)[17]理论提出的 Concrete Plastic Damage 模型 来模拟往复荷载作用下的混凝土,如图 2 所示。从 图 2 中可以看出,模拟往复荷载下混凝土结构,关 键是确定模型中的受拉、受压损伤系数 dt 和 dc、刚 度恢复权系数 w。

钢管混凝土柱—环梁节点抗震性能的试验研究

钢管混凝土柱—环梁节点抗震性能的试验研究

钢管混凝土柱—环梁节点抗震性能的试验研究作者:刘静来源:《建材发展导向》2014年第03期摘要:当前钢管混凝土柱-环梁节点这种新型的节点正在被人们所大量应用,文章将对他的抗震性能的试验进行详细说明。

即通过有限元法研究该环梁节点处于低周反复载荷作用下发生的变化,分析其破坏形态、节点缝隙变化状态和梁端弯矩转角的滞回曲线。

进而得出试验结论:钢管混凝土柱-环梁节点的混凝土柱与环梁节点相对独立,环梁节点处于破坏形态下一般并不影响其承载力。

关键词:钢管混凝土;节点;钢管混凝土环梁;破坏形态本文介绍的钢管混凝土柱-环梁节点是一种新型环梁结构,其具体可以定义为:基于梁柱相对独立和抗震设计的一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的连接方式。

该节点的设计思想是实现在地震中等水平低周往复作用下实现“强节点、弱构件”的抗震设计理念。

该环梁节点具体由三个部分组成,即钢筋混凝土环梁、钢管内侧柔性抗剪件和钢管外侧抗剪环,与传统的钢管混凝土和钢筋混凝土的节点结构有着较大区别。

由于其更为优越的受力性能,该节点已在高层建筑、桥梁和地下等建筑结构得到广泛应用。

然而虽然针对此类节点已经有过大量静力或动力的试验分析,但其抗震性能依旧有着一定的不确定性,因此对该节点的受力机理和破坏形态进行分析很有意义而且很有必要。

1 试验1.1 模型构建在本试验的模型构建中,各项设定具体为:1.1.1 本文中钢管混凝土柱-环梁节点的框架梁与环梁砼等级、框架梁和环梁主筋和箍筋分别设定为C30、二级钢筋和一级钢筋。

从图2中我们能够看到砼的应力-应变关系,它是由美国著名的学者E.Hogneste建议而产生的一个模型,他主要是利用数学中的抛物线来表示出两者之间的关系。

1.1.2 钢管混凝土柱-环梁节点中的管内核心砼等级设定为C50,其受压状态设定为三向受压状态,并对套箍系数f的影响做出充分分析,同时其本构关系设定为韩林海模型。

1.1.3 钢管混凝土柱-环梁节点中的钢管我们一般选择为Q235钢,钢材应力-应变关系设定是我们理想中的一种弹塑性模型,它是服从Vonmises的屈服准则,即:在有限元分析软件中表现为为双线性随动强化。

基于有限元分析的钢筋混凝土梁抗震性能研究

基于有限元分析的钢筋混凝土梁抗震性能研究

基于有限元分析的钢筋混凝土梁抗震性能研究钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的构件,其承载着楼板和其他建筑元素的重量。

在地震等灾害情况下,钢筋混凝土梁也承受着很大的地震力,因此其抗震性能显得尤为重要。

本文将基于有限元分析方法研究钢筋混凝土梁的抗震性能,并探讨影响其抗震性能的因素。

一、有限元分析方法简介有限元分析方法是一种常用的结构力学分析方法,其基本思想是将连续物体离散化成有限个单元,然后通过单元之间的相互作用,计算整个结构的应力分布情况。

有限元分析方法适用于各种结构的分析,特别是在复杂环境下的结构分析中应用最为广泛。

在本文中,我们将借助有限元分析方法,对钢筋混凝土梁进行抗震性能分析。

二、钢筋混凝土梁的基本结构钢筋混凝土梁是由混凝土和钢筋组成的组合构件,其主要的受力部位包括上弦、下弦和腹板等部分。

其中,上弦和下弦部分通过腹板相互连接,使整个构件具有更高的承载能力。

钢筋混凝土梁的抗震性能受到其结构性能和材料性能的影响。

三、抗震性能分析1. 结构参数的影响钢筋混凝土梁的结构参数包括受力结构形式、截面型式和钢筋配置等。

这些参数对其抗震性能有着不同程度的影响。

通过有限元分析方法,可以探讨这些结构参数对钢筋混凝土梁的抗震性能的影响。

比如,合理的受力结构形式和截面型式对提高抗震性能有着很大的帮助。

2. 材料参数的影响钢筋混凝土梁的材料参数包括混凝土强度、钢筋材质、钢筋直径和长度等。

其中,混凝土强度是影响其抗震性能最为重要的因素。

通过对这些材料参数进行合理的配置和选择,可以提高钢筋混凝土梁的抗震性能。

3. 地震作用下的响应钢筋混凝土梁在地震作用下的响应包括位移、加速度、应力等情况。

有限元分析方法可以模拟出钢筋混凝土梁在地震作用下的响应情况,从而对其抗震性能进行评估和分析。

四、结论通过基于有限元分析的方法对钢筋混凝土梁的抗震性能进行研究,我们可以发现,钢筋混凝土梁的抗震性能与其结构参数和材料参数密切相关。

在钢筋混凝土梁的设计和施工中,应注意合理配置和选择这些参数,以提高其抗震性能。

钢筋混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

钢筋混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

钢筋混凝土梁柱节点抗震性能试验研究钢筋混凝土是一种常用的建筑结构材料,它的优点包括强度高、耐久性好、施工方便等。

在地震发生时,建筑物的节点处往往是易受损坏的部位。

因此,对于钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能进行研究是十分重要的。

近年来,国内外许多学者对于钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能进行了试验研究。

这些试验大多采用了类似于地震作用的水平荷载,通过测量节点的变形、裂缝形态和荷载变化等来评估节点的抗震性能。

钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能主要由两个方面决定:一是节点的承载力,即节点在地震作用下所能承受的荷载大小;二是节点的变形能力,即节点在地震作用下所能承受的变形大小。

因此,试验研究通常会对这两个方面进行评估。

节点的承载力主要受到节点纵向钢筋的约束作用和节点混凝土的贡献。

一些试验研究表明,增加节点纵向钢筋的数量和直径可以提高节点的承载力;而增加节点混凝土的强度也会对承载力产生正面影响。

此外,节点的承载力也会受到节点受力面积和构造细节的影响。

节点的变形能力主要受到节点混凝土的性质、纵向钢筋的延性和节点的构造细节等因素的影响。

一些试验研究表明,使用高强度混凝土或者添加纤维等增强混凝土的韧性可以提高节点的变形能力;而采用较大直径、较为密集的纵向钢筋可以增强节点的延性。

另外,适当地设计节点构造细节可以减小节点内应力的集中程度,也能提高节点的变形能力。

总体来说,钢筋混凝土梁柱节点的抗震性能是一个复杂的问题,它受到许多不同因素的影响。

通过试验研究,我们可以更好地理解这些因素对节点性能的影响,并针对不同的建筑用途和地震烈度等因素进行有针对性的节点设计。

这有助于提高建筑物的抗震能力,保障人民的安全。

带加劲肋方钢管混凝土柱抗震性能有限元分析

带加劲肋方钢管混凝土柱抗震性能有限元分析

带加劲肋方钢管混凝土柱抗震性能有限元分析【摘要】基于一340m高的超高层建筑为背景,主要研究其内部方钢管混凝土柱的受力特性。

设计了相应的方钢管混凝土柱模型构件,针对此钢管混凝土柱,在Abaqus有限元软件中选取适当的本构模型、单元类型、界面摩擦系数等,模拟分析了拟静力荷载作用下钢管混凝土柱的滞回曲线及应力云图。

以轴压比、长细比、混凝土抗压强度、钢管壁厚、钢管钢材屈服强度、肋条等为主要变化因素,对方钢管混凝土柱利用有限元模拟方法进行模拟计算,得出不同参数对此钢管混凝土柱受力性能的影响。

【关键词】巨型钢管混凝土柱;抗震性能;非线性有限元分析1 引言高层建筑中,由于建筑物层数多、高度高,为了满足强度、刚度、稳定性,舒适性的要求,导致竖向构件需要承受巨大的竖向荷载,风荷载、以及地震作用引起的水平荷载、倾覆力矩。

钢——混凝土组合结构充分发挥钢和混凝土这两种材料的优势,使结构达到最好的各自性能。

钢管混凝土结构,就是一种介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的钢——混凝土组合结构,具有承载力高、塑性和韧性好、抗震性能好、施工方便等特点。

到目前为止,国内外众多学者对钢管混凝土结构进行了研究并取得了很多研究成果。

Tomii和Sakino0主要进行钢管混凝土柱受恒定轴压作用和往复荷载作用下滞回性能进行研究,主要考虑轴压比和截面宽厚比对构件的影响以及反复荷载作用下钢管和混凝土之间的粘结强度的变化规律。

Kang和Moon0对36个方钢管混凝土构件恒压下进行单调水平加载和往复加载进行了试验研究。

国内学者对钢管混凝土力学性能和设计方法开展了深入的研究工作,吕西林、余勇0进行了12根方钢管混凝土压弯构件在往复荷载作用下的滞回试验,主要考察了截面宽厚比、轴压比和混凝土强度三个参数。

韩林海0进行10根圆钢管高性能混凝土和8根方钢管高性能混凝土压弯构件的滞回性能试验研究,分析了轴压比、钢材强度、混凝土强度对钢管高性能混凝土荷载-位移滞回关系曲线、承载力和耗能等的影响,考察了荷载——位移滞回曲线抗弯刚度退化的情况,并初步探讨了钢管高性能混凝土构件的承载力的计算方法。

钢管混凝土柱-钢梁穿心节点力学性能有限元分析.

钢管混凝土柱-钢梁穿心节点力学性能有限元分析.
钢管混凝土的基本原理:一是借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核 心混凝土处于三向受压的应力状态,延缓其受压时的纵向开裂,从而使核心混 凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力;二是借助内填混凝土的支撑作用, 延缓或避免薄壁型钢管过早发生局部屈曲,增强钢管壁的几何稳定性,改变空 钢管的失稳模态,从而提高其承载能力。钢管混凝土具有以下特点埘: (1)承载力高、延性好。钢管和核心混凝土弥补了彼此缺点,也充分发挥各自的 长处,使钢管混凝土具有很高的承载能力。 (2)塑性、韧性好,抗震性能优越。混凝土脆性相对大,在钢管的约束下,在使 用阶段改善了它的弹性性质,且在破坏时具有较大的塑性变形,在承受冲击荷 载和振动荷载时,具有很大的韧性,因而抗震性能优越。 (3)制作和施工方便。钢管本身是耐侧压的模板,在浇灌混凝土时,可省去支模、 拆模的工和料,能适应先进的泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混 凝土等工艺;钢管本身是钢筋,它兼有纵向钢筋(受拉和受压)和横向箍筋的 功能。制作钢管远比制作钢筋骨架省工省料.并且便于浇灌混凝土;钢管本身 又是劲性承重骨架,在施工阶段它可起到劲性钢骨架的作用,其焊接工作量远 比一般型钢骨架少。 (4)耐火性能较好。火灾下,由于核心混凝土可吸收钢管传来的热量,从而使其
alSO will be carries on mechanics analysis from the foundation information,
According to the stress analysis,this pitch point about the steet girder wingspan and steel pipe wall have a common boundary,needs wingspan to widen or to increase the fall plate,slows down the stress concentration;(雪The 10ad-defiection curve promulgated has put on half rigid characteristic which the heart pitch point presented, needed to give jn the frame analysis to consider.The flexibility analysis of the end of the girder also illuminate the heart pitch point is bigger according to the rigidity consideration and the actual structure diffcrence;⑨Throu曲carries on the

钢管混凝土柱劲性环梁节点的有限元分析

钢管混凝土柱劲性环梁节点的有限元分析

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .26SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工业技术本文对钢管混凝土柱劲性环梁式节点进行了三维有限元分析,得到节点内部构件的受力情况,明确了传力机理。

计算结果为明确该形式节点的荷载变形关系及为该节点设计方法提供了指导。

1劲性环梁节点的特点劲性环梁节点,就是在规程[1]提出的单梁节点基础上,在节点区配置环筋和箍筋,形成环梁;同时将节点区的钢牛腿加高加长,提高其抗弯能力,使之参与节点的弯矩传递,并作为环梁的劲性配筋,形成一道劲性环梁,通过劲性环梁与钢牛腿来实现梁柱间的内力传递[2~4]。

与加强环式刚接节点相比,劲性环梁节点把上下加强环板简化为钢牛腿的上下翼缘,使钢牛腿腹板成为主要的抗剪构件,并增设环梁使之与钢牛腿共同承受弯矩。

与环梁式铰接节点相比,增设了钢牛腿来提高节点的抗弯能力,用钢牛腿腹板来代替抗剪环,提高节点的抗剪能力。

综合来看,劲性环梁节点是一种刚度良好的弹性节点,更接近刚性节点。

2有限元模型本文分析的实体模型全部由8节点单元组成。

由于结构的对称性,取1/4结构进行计算。

最后用于分析的模型单元数为6929。

2.1混凝土与钢筋单元本次分析采用三维空间杆单元模拟钢筋,采用三维结构实体单元模拟钢管壁、钢牛腿及混凝土。

混凝土与钢筋的组合一般有三种形式:整体式模型、分离式模型(位移协调)和分离式模型(界面单元)[5]。

本文采用了整体式模型和分离式模型(位移协调)相结合的办法。

对于纵向受力钢筋和环梁钢筋,采用分离式模型,对于其他的构造配筋、箍筋、分布筋等就算出相应的配筋率,采用整体式模型进行建模。

2.2材料的本构关系钢筋和钢材采用理想弹塑性模型,混凝土的破坏准则选择W -W 五参数准则,屈服准则为von M i s es 准则、强化准则为随动强化准则。

对于非约束区混凝土采用的是《混凝土结构设计规范》[6]本构关系,对于约束区混凝土的本构关系,采用的是文献[7]给出的钢管约束混凝土的本构关系模型。

方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点承载力与变形的有限元分析

方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点承载力与变形的有限元分析

方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点承载力与变形的有限元分析摘要:目的研究方钢管混凝土柱-钢梁外加强环式节点在单调荷载作用下的破坏机理和受力性能.方法通过有限元软件ANSYS对梁柱节点进行非线性有限元分析,分析了轴压比、套箍指标等参数对节点承载力与变形的影响.结果构件最后破坏时,节点区的钢管壁产生了严重的扭曲变形,模型的实体单元遭到严重破坏.结论方钢管混凝土柱—钢梁外加强环式节点具有优良的刚度及耗能能力,且加强环的设置有效地降低了节点区的应力集中。

关键词:梁柱节点;钢管混凝土;有限元;非线性Abstract: Objective To study the CFRT column - steel beams outside to strengthen the ring node failure mechanism under monotonic loading and mechanical properties of the beam-column joints by finite element software ANSYS nonlinear finite element analysis, analysis of the axis pressure ratio, sets the hoop indicators and other parameters to the bearing capacity and deformation of the final destruction of the results of component, the nodes of the steel pipe wall to produce a serious distortion of the solid elements of the model have been seriously damaged. conclusion CFRT column -the outer steel beams to strengthen the ring node with excellent stiffness and energy dissipation capacity, and the strengthening ring setting effectively reduces the stress concentration of the node area.Keywords: beam-column joints; concrete filled steel tube; finite element; nonlinear钢管混凝土结构的基本原理是借助方钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力。

新型方钢管混凝土柱梁节点有限元分析

新型方钢管混凝土柱梁节点有限元分析

e ddt t enwt e o ta tf ter eo rn o m , ekba ads ogr onco o l e a t e p i ns iy h l f t g l n w a m t ne cn et nf m u h h y j n c as u so c u e n r i r






2O O8年第 6 ( 期 总第 16期) 2
新 型方 钢 管 混凝 土柱 梁 节点 有 限元分 析
刘 明路 杜云 晶 王秀丽 , ,
( . 海 交 通 大 学土 木 工 程 系 。 上 海 1上 20 4 0 20; 2. 城 市 规划 建 筑 设计 院 . 山东 聊 兰州 7O5 ) 3 O O 聊城 2 2 0 500 3 兰 州 理 工大 学 土 木 工 程 学院 。 甘 肃 .
Ab ta t B s g t ef i lme t ot a e A S S sr c : y u i nt ee n f r n h i e s w N Y ,m c a i lp r r n e a ay i o t e c n e — e h c ef ma c l s f o n c n a o n s h
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
维实体单元 Sl6 od5来模拟 , i 该单 元 可模拟 材料沿 三个 正交 方向的断裂 、 塑性变形 、 压碎 和蠕变等 。
t n o q ae se ltb ou l d wi o c t d r ifre o c eeb a wi o i fs u r te u e c lmn f l t c n r e a en oc d c n r t e m t n n—tr u h h d e o i e h e n h ho g id n se lc r e s c n u td a d t e r s l r o ae t 山e e p rme tlrs l.I S s o te ob lwa o d ce n u t wee c mp rd wi h e s h x i na ut ti h wn 山a h e e tte c c lt gmo e Ss i bl o eme h ne lp roma c ay i fc n cin& ti id.S ti c n l a ua i d li ut e f rt c a ia e r n e a l sso o ne t n a h f n o h sk n O i S o —

混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究

混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究

混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究概述:混凝土结构在抗震设计中起着重要的作用。

而混凝土梁柱节点作为结构中的关键连接部位,其抗震性能对整个结构的安全性和稳定性具有重要影响。

为了研究混凝土梁柱节点的抗震性能,进行了一系列的试验研究。

一、试验设计:为了模拟实际工程中的情况,试验选取了常见的混凝土梁柱节点类型,并设置了不同的参数,如梁柱截面尺寸、纵向钢筋配筋率等。

试验采用了静力加载和减震加载两种方式,以模拟地震作用下的实际情况。

二、试验结果:通过试验,我们得到了混凝土梁柱节点在不同加载方式下的受力性能和破坏模式。

在静力加载试验中,节点的破坏主要表现为梁端剪切破坏和柱端剪切破坏。

而在减震加载试验中,节点的破坏主要表现为剪切破坏和弯曲破坏。

三、试验分析:通过对试验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 混凝土梁柱节点在地震作用下容易发生剪切破坏,因此在节点设计中应注重节点的剪切承载力。

2. 梁柱节点的弯曲性能对结构的抗震性能具有重要影响,应合理设计节点的弯曲承载力。

3. 柱端的加劲筋对节点的抗震性能具有重要影响,应根据实际情况合理设置加劲筋的数量和位置。

4. 混凝土梁柱节点的抗震性能受到纵向钢筋配筋率的影响,过高或过低的配筋率都会导致节点的抗震性能下降。

四、改进措施:根据试验结果和分析,我们可以提出以下改进措施来提高混凝土梁柱节点的抗震性能:1. 合理设计梁柱节点的截面尺寸和纵向钢筋配筋率,以提高节点的承载能力和延性。

2. 增加加劲筋的数量和设置位置,以提高节点的抗剪切能力。

3. 引入新型的抗震设计理念和技术,如减震装置和阻尼器,来提高节点的抗震性能。

五、结论:通过试验研究,我们对混凝土梁柱节点的抗震性能有了更深入的了解。

混凝土梁柱节点在抗震设计中具有重要作用,其合理设计和改进措施可以提高结构的抗震性能,保证结构的安全性和稳定性。

未来的研究可以进一步探索新型的节点设计理念和技术,以提高混凝土结构的抗震性能。

钢管混凝土组合加强环节点有限元分析

钢管混凝土组合加强环节点有限元分析
环节点的优点 , 其构造符合建 筑设计要 求 , 具有较 好 的适用
件 J、 在未达到材料 的最 大应 变时 , 1J 2 提前 破坏 , 有充 分 没
发挥材料 的性能 , 件 J 试 3能充 分发挥 了材料 的实 际受力 性 能, 满足抗 震设计 规 范强柱 弱 梁 , 点更强 的设 计要 求 , 节 这 说 明环板宽度是影响加强环 节点 受力 性能的主要因素。
相应增加 。从整体 的对 比来看新 型加强 环节点应 变 小于外 加强环节点 , 但相差不大。对 比文献 的试 验结 果发现 。 新 型加强环节点 的塑性 区域范围大 于外加强 环节点 的塑性 区 域范 围 , 即新 型加强 环节 点在耗 能机 制 、 传力途 径 、 约材 节
、 试验应变都 大于理 论计 算应 变 14 , 明此 时试件 J 的上 03说 l
【 收稿 日 】 21 0 一 9 期 02— 3 l [ 作者 简介】 孟 晓霞 (97一 。 , 18 ) 女 内蒙古 和林格 尔 人 , 硕 士。 研究方 向: 高等钢结构及其工程抗震 。
1 3 4 6 7 8 9 1 1 21 2 5 0 11 3
荷 载 步
柱端轴 力对环板应力 的影 响较小 。从 第 6荷 载步开 始即在 梁端从 2 5 N开始加载后 , .k 试件 各测点 的应 变值都 有明 显
3 .内容不侵犯他人著作权 和其他权利 , 否
增大。试件 J 各测点的应变值 大于试件 J、 各测 点的应 l 2J 3
变值 ; 测点 1在环板 与翼 缘相接转角处 由于处 于应力集 中区
则著作权人将承担 由于论文 内容侵权而产生 的
全部责 任 , 赔偿 由此 给 编辑 部 造 成 的全 部 并
损失。

方钢管混凝土柱节点的试验研究及非线性有限元分析

方钢管混凝土柱节点的试验研究及非线性有限元分析

第23卷第11期 V ol.23 No.11 工程力学2006年11 月Nov. 2006 ENGINEERING MECHANICS 99 文章编号:1000-4750(2006)11-0099-11方钢管混凝土柱节点的试验研究及非线性有限元分析*聂建国1,2,秦凯1,2,肖岩3(1. 清华大学土木工程系,北京 100084;2. 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室,北京 100084;3. 南加州大学土木工程系,洛杉矶 90089)摘要:基于方钢管混凝土柱内隔板式节点及外加强环式节点的低周反复荷载试验,在合理选择材料本构关系、破坏准则的基础上,采用通用有限元软件ANSYS对方钢管混凝土柱内隔板式节点和外加强环式节点进行了单调加载及循环加载作用下的受力性能分析。

有限元分析得出的荷载-位移曲线及剪力-剪切变形曲线与试验结果吻合较好。

在此基础上对外加强环式节点进行了参数分析,研究了方钢管混凝土柱的轴压比、宽厚比、核心混凝土强度及混凝土楼板高度对节点受力性能的影响,结果表明轴压比、宽厚比的影响较大。

关键词:方钢管混凝土柱;内隔板式节点;外加强环式节点;有限元分析;参数分析中图分类号:TU317.1 文献标识码:AEXPERIMENTAL INVESTIGATION AND NONLINEAR FINITE ELEMENT ANALYSIS ON THE BEHA VIOR OF CONCRETE-FILLED SQUARE STEELTUBULAR COLUMN CONNECTIONS*NIE Jian-guo1,2 , QIN Kai1,2 , XIAO Yan3(1. Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;2. Key Laboratory of Structural Engineering and Vibration of China Education Ministry, Tsinghua University, Beijing 100084, China;3. Department of Civil Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089, U. S.)Abstract:Based on the experiments of concrete-filled square steel tubular column connections with interior or exterior diaphragms under cyclic loading, 3-D nonlinear finite element models were used to analyze the mechanical properties of these two types of connections using ANSYS. Based on appropriate material stress-strain relations and failure criteria, finite element analyses were conducted under monotonic loading and cyclic loading. The load - deflection curves and shear force - deformation curves by finite element analyses show good agreement with those of the experiments. Parametric analyses were conducted on the connections with exterior diaphragms to investigate the influences of compression ratio, width to thickness ratio, strength of the concrete in the square steel tube and concrete slab height. It is found that compression ratio and width to thickness ratio are more important to the connections.Key words:concrete-filled square steel tubular column; connections with interior diaphragms; connections with exterior diaphragms; finite element analysis; parametric analysis———————————————收稿日期:2005-03-02;修改日期:2005-06-12基金项目:国家自然科学基金资助项目(50438020)作者简介:*聂建国(1958),男,湖南衡阳人,教授,博士,博导,从事结构工程研究(E-mail: niejg@);秦凯(1979),男,山西太原人,博士生,从事结构工程研究;肖岩(1961),男,内蒙古呼和浩特人,教授,博士,从事结构工程研究。

高轴压比方钢管混凝土柱-_组合梁加强环节点抗震性能有限元分析

高轴压比方钢管混凝土柱-_组合梁加强环节点抗震性能有限元分析

·科 研·钢结构(中英文), 39(1), 29-40(2024) DOI: 10.13206/j.gjgS23072801 ISSN 2096-6865 CN10-1609/TF29高轴压比方钢管混凝土柱–组合梁加强环节点抗震性能有限元分析*丁发兴1,2 佘露雨1 段林利1 雷建雄1(1. 中南大学土木工程学院,长沙 410075;2. 湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙 410075)摘 要 钢管混凝土柱–组合梁加强环节点因性能优异被超高层建筑广泛采用,针对高轴压比方钢管混凝土柱–组合梁加强环节点的抗震性能,开展了有限元研究。

在混凝土三轴塑性损伤和钢材混合强化模型基础上,进一步引入钢材的韧性损伤模型,建立了基于试验构件的实体精细有限元模型,通过和试验结果对比,证明了有限元模型能够准确模拟节点的抗震性能和破坏模式,并能较准确模拟加载后期承载力下降段,极限承载力误差均在8%以内;开展了有限元参数分析,考虑了增加钢梁高度“强梁”构造和采用柱端拉筋“强柱”构造,分析了不同参数对节点滞回曲线、骨架曲线、破坏模式和塑性耗能分配与失效机制的影响。

分析结果表明:高轴压比下,增加钢梁高度和采用柱端拉筋大幅度提升了节点抗弯承载力和耗能能力,使得组合节点在高轴压比时仍维持梁端失效破坏模式;加强环节点在梁–柱抗弯承载力比介于1.39~2.11时,发生梁耗能向柱耗能的转变;GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中规定梁柱抗弯承载力比取值小于1时为“强柱弱梁”,对于加强环节点该规定较为保守,建议加强环节点的梁柱抗弯承载力比可放大至小于1.3时为“强柱弱梁”。

关键词 钢管混凝土柱;高轴压比;加强环组合节点;抗震性能;有限元分析0 引 言钢管混凝土结构因充分发挥了钢管和混凝土的组合作用,具有抗弯刚度大、承载力高和抗震性能优异等优点,被广泛应用在超高层建筑和高烈度设防地区的建筑中[1–2]。

由钢管混凝土柱和组合梁组成的组合框架结构拥有较高的承载力、良好的抗震性能和便捷的施工方法等,在工程应用中得到了大力推广。

加强环式钢管混凝土节点梁柱连接刚度的有限元分析

加强环式钢管混凝土节点梁柱连接刚度的有限元分析

加强环式钢管混凝土节点梁柱连接刚度的有限元分析
陈曦;王湛
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2007(033)005
【摘要】加强环式钢管混凝土节点在工程中通常被当作刚性节点.但实际上,完全的刚性连接是不存在的,该节点的梁柱连接刚度介于刚接与铰接之间.为了获得完整准确的节点连接刚度信息,主要运用有限元工具并加以试验验证,探求影响梁柱连接刚度的各要素以及这些要素对连接刚度的影响程度.首先,利用有限元分析软件ANSYS建立加强环式钢管混凝土节点的有限元模型,并以试验验证了模型的准确性;然后,在经过试验校核的有限元节点模型基础上,作一系列改变节点域各个参数的分析,从而确定影响梁柱连接刚度的重要因素;最后,利用MATLAB将有限元数据拟合成描述该节点梁柱连接刚度通用的M-θ公式.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】陈曦;王湛
【作者单位】汕头大学,广东,汕头,515063;汕头大学,广东,汕头,515063
【正文语种】中文
【中图分类】TU398
【相关文献】
1.内置CFRP圆管的方钢管混凝土梁柱节点力学性能有限元分析 [J], 李志强;许金莉;胡庆龙
2.节点域构造不同的外加强环式梁柱异型钢框架节点有限元分析 [J], 隋伟宁;白雪;李帼昌
3.钢管混凝土贯通横隔板梁柱节点有限元分析及结果影响因素探讨 [J], 肖薇薇;高海健;付功义
4.钢管混凝土柱加强环式节点的有限元分析 [J], 闫月梅;杜晓巍
5.钢结构加强环式梁柱节点有限元分析 [J], 何军
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钢管混凝土扁柱-钢梁节点抗震性能有限元分析

钢管混凝土扁柱-钢梁节点抗震性能有限元分析

钢管混凝土扁柱-钢梁节点抗震性能有限元分析
黄志鹏;蒋庆;王瀚钦;宣典春
【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(47)2
【摘要】为避免钢框架结构中梁柱节点凸出墙体,文章提出一种钢管混凝土扁柱与钢梁节点,采用ABAQUS有限元模拟软件建立4个不同连接位置的钢管混凝土扁柱-钢梁节点的有限元模型,分析节点在低周往复荷载下的破坏模式和抗震性能;结果表明,所提出的节点构造可以实现梁柱刚性连接,所有节点均发生梁铰破坏,抗震性能和耗能能力良好。

进一步研究轴压比、竖向隔板厚度和连接构造对节点抗震性能的影响规律,结果表明:随着轴压比的提高,柱端峰值承载力随之下降;减小柱内竖向内隔板的厚度会导致柱端承载力的降低;将盖板连接改为竖向加劲肋连接后,能有效缓解节点处柱壁的应力集中现象。

【总页数】7页(P200-206)
【作者】黄志鹏;蒋庆;王瀚钦;宣典春
【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院;土木工程结构与材料安徽省重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9
【相关文献】
1.钢管珊瑚混凝土柱-钢梁外加强环节点抗震性能有限元分析
2.装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能有限元分析
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4.方钢管混凝土柱-H形钢梁槽钢栓接节点抗震性能有限元分析
5.内置工字形碳纤维增强复材型材方钢管混凝土柱-钢梁外环盖板节点抗震性能有限元分析
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钢筋混凝土框架节点核心区抗震加固试验研究及有限元分析的开题报告

钢筋混凝土框架节点核心区抗震加固试验研究及有限元分析的开题报告

钢筋混凝土框架节点核心区抗震加固试验研究及有限元分析的开题报告一、背景介绍钢筋混凝土结构是目前世界上大部分建筑结构中使用最多的结构体系之一,其稳定性能以及建筑物的承载能力都是很强的。

然而,由于一些外力的侵袭,比如自然灾害等,这些建筑结构可能会发生一定程度的损坏,从而导致其安全性能下降。

因此,对于钢筋混凝土结构的抗震加固研究显得尤为重要。

二、选题意义近几年来,随着科技的不断进步和人们对于建筑结构安全性能的要求越来越高,对于钢筋混凝土结构的抗震加固研究也变得越来越重要。

而本文选取的是钢筋混凝土框架节点核心区的抗震加固研究,其具有以下的意义:1. 提高钢筋混凝土框架的抗震能力,从而减少由于自然灾害等因素导致的人员伤亡和房屋倒塌等事故的发生。

2. 给相关部门以及建筑设计人员提供了一个钢筋混凝土结构的抗震加固的参考方案。

3. 通过本文的研究,可以推动钢筋混凝土结构的抗震加固技术的进步和发展,为建筑行业提供更加安全的建筑结构。

三、研究目标本文的研究目标是探究钢筋混凝土框架节点核心区的抗震加固技术,并通过大量的实验以及有限元分析的方式来验证这些加固方式的可行性以及加固效果是否达到预期要求。

四、研究内容及方案1. 钢筋混凝土框架节点核心区的单调荷载试验以及静力加载试验。

2. 对于核心区的加固方式进行研究,包括钢板加固、CFRP加固等。

3. 通过数值模拟及有限元分析的方式来验证新的抗震加固方案的可行性和加固效果的设计要求。

4. 分析整个加固过程中的数据变化及其对加固效果的影响。

五、研究意义通过本研究,可得出钢筋混凝土框架节点核心区的抗震加固措施具体操作程序和步骤,为实施抗震加固工程提供可行的技术指导。

同时,本论文中的试验数据及有限元分析结果对于科学地认识钢筋混凝土框架节点核心区的力学性能提供了参考。

从而可以进一步优化结构设计中的抗震加固措施,提高结构的抗震能力。

钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析的开题报告

钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析的开题报告

钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析的开题报告一、选题背景和意义随着城市化的加速和建筑结构的高性能化要求,抗震性能已经成为建筑结构设计的重要指标之一。

钢梁-钢筋混凝土柱的组合结构因其高强度、低自重、易于施工等特点,受到了广泛的应用。

而在地震情况下,结构节点是容易受到破坏的重要部位。

因此,对钢梁-钢筋混凝土柱节点的抗震性能进行研究,对于指导建筑设计和工程施工具有重要的意义。

二、研究内容本文选取钢梁-钢筋混凝土柱节点为研究对象,通过有限元分析方法,对节点在静力和动力荷载下的受力特性进行模拟计算。

具体的研究内容包括:1.建立节点的有限元模型;2.模拟节点在不同荷载下的力学性能,比较节点在静力荷载和地震荷载下的受力特性的差异;3.分析节点内部的应力分布和变形情况,确定节点破坏的机理;4.将有限元分析的结果与设计规范进行对比和评估,验证节点的抗震性能。

三、研究方法本文采用ANSYS软件建立钢梁-钢筋混凝土柱节点的有限元模型,并应用该软件进行节点受力特性的模拟计算。

在模拟计算中,将节点设置为二维平面模型,采用非线性材料模型,考虑材料弹性、塑性和破坏等性质。

四、预期结论通过以上的研究内容和研究方法,预期能够得到以下结论:1. 钢梁-钢筋混凝土柱节点在地震荷载下易发生破坏;2. 节点内部应力分布和变形情况与节点破坏的机理有关;3. 通过有限元分析能够有效预测和评估节点的抗震性能。

五、参考文献1. 纪成林,李明豪. 钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的三维有限元分析[J]. 建筑结构,2017,47(2):22-27.2. 牛凯,王振华. 常见节点抗震能力分析[J]. 结构工程师,2013,11(3):12-18.3. 孙丽丹,史立军. 钢筋混凝土柱-钢梁节点的抗震性状分析[J]. 建筑科学与工程学报,2018,35(1):51-56.。

外包钢-混凝土组合梁柱节点试验及有限元分析的开题报告

外包钢-混凝土组合梁柱节点试验及有限元分析的开题报告

外包钢-混凝土组合梁柱节点试验及有限元分析的开题报告一、研究背景鉴于近年来工程结构的建设趋势,梁柱节点的研究与应用逐渐受到重视,成为工程领域的研究热点之一。

外包钢-混凝土组合梁柱节点作为新型结构连接形式,不仅能够发挥钢材和混凝土的各自优势,提高结构的整体性能,同时还能够更好地满足工程施工的需要。

目前,对于外包钢-混凝土组合梁柱节点的研究主要集中在理论计算和数值模拟方面。

虽然这些研究成果对于理解结构的力学特性非常有帮助,但实际工程应用中需要对这种新型结构连接形式进行实验研究,以验证其力学性能和适用性。

因此,本研究将针对外包钢-混凝土组合梁柱节点进行试验研究和有限元分析,旨在为工程实践提供参考和建议。

二、研究目的本研究的主要目的包括:1. 设计和制作外包钢-混凝土组合梁柱节点试件,进行静载试验,获得节点的力学性能数据。

2. 基于试验数据,使用有限元软件进行模拟分析,验证模拟模型的准确性。

3. 根据实验结果和有限元分析结果,分析外包钢-混凝土组合梁柱节点的力学性能,提出优化方案和改进建议。

三、研究内容本研究的具体内容包括如下几个方面:1. 外包钢-混凝土组合梁柱节点试件的设计与制作选择外包钢-混凝土组合梁柱节点试件的材料和规格,进行试件设计,然后进行制作工作。

2. 梁柱节点的力学性能试验通过梁柱节点的静载试验,测量节点在不同荷载状态下的应力-应力应变曲线、承载力和变形等机械参数。

3. 有限元模拟分析基于试验数据,建立外包钢-混凝土组合梁柱节点的有限元模型,并进行仿真分析,得到节点在静态荷载下的应力-应变分布和节点变形情况。

4. 结果分析与对比分析试验结果和有限元模拟分析结果,比较两者的差异和一致性,总结节点的力学性能特点,分析各因素对节点性能的影响。

5. 优化设计建议根据分析结果和分析结论,提出相关的优化建议和改进方案,以提高外包钢-混凝土组合梁柱节点的力学性能和适用性。

四、预期成果本研究的预期成果包括:1. 外包钢-混凝土组合梁柱节点的试验数据和有限元模拟分析结果,包括节点力学性能参数、应力-应变曲线、变形情况等。

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理来看 , 该 节 点 传 力 路 径 明 确 可 靠, 方 案 可 行, 但 在施工过程 中 , 大量的现场焊接将产生较高的施 工费用 , 且位于梁下部的钢筋焊接属于仰焊 , 施工 , 。 操作难度 大 质 量 不 易 控 制 本 文 针 对 梁 柱 节 点 连接的具体 问 题 , 采用拟静力试验来验证这种新 型节点的抗震性能 ; 通过增大牛腿长度 , 将钢筋搭 接在外加强 环 的 外 伸 牛 腿 上 , 分析节点现场无焊 接施工的可能性 。
0
前言
钢管混凝土结构的优势是可以充分发挥钢材和 混凝土的优点, 但钢管混凝土梁柱节点的研究并不 完善, 节点在实际应用中存在构造复杂、 施工难度 高、 削弱了梁柱原有刚度、 造价高等问题, 因此钢管 混凝土 柱 与 混 凝 土 梁 的 连 接 研 究 是 一 个 长 期 的 课题。 东莞某 37 层商业中心采用 钢 管 混 凝 土 柱 混 凝土梁外加强环与外加强环上的外伸牛腿形成的 新型钢管混凝土节点 , 其外伸 H 型钢牛腿包在混 凝土梁内 , 梁 的 主 筋 焊 接 在 加 强 环 上。 从 力 学 原
( 1 Southwest Municipal Engineering Design & Research Institute of China,Chengdu 610081 ,China; 2 Harbin Institute of Technology Shenzhen Graduate School,Shenzhen 518055 ,China) Abstract: Based on a 37floor business center in Dongguan,a quasistatic seismic performance experimental research was carried out on lap connections between concretefilled steel tube columnconcrete beam with external ring. Four groups of eight test models with 1∶ 5 scale ratio were made according to the actual engineering design and connections adopt seamless steel tube column ( strength of Q345 and diameter of 219 ) concrete beam. Specimens of group 1 and 2 were welded on the overhanging corbel of external ring in the form of rigid connection to analyze seismic performance of the connection under different axial compression ratios. Specimens of group 3 and 4 were lapped on the overhanging corbel ( different lengths) of external ring in the form of rigid connection to analyze seismic performance of the connection under different lengths of overhanging corbel. Considering seismic Pquasistatic test was carried out in the loading way at the end Δ effect, of the column. Hysteresis curve and the damage situation were obtained. The ductility factor, equivalent viscous coefficient ,seismic indexes such as strength and stiffness degradation, and failure mechanism were analyzed. Cycle loading simulation was carried out on connections using ABAQUS finite element software to get skeleton curves that are in good agreement with test results,providing a reference basis for practical projects. Keywords: concretefilled steel tube connection; quasistatic test; seismic performance; skeleton curves; ABAQUS software; finite element simulation
+ 中图分类号: TU398 . 9
文献标识码: A
848X( 2014 ) 04000906 文章编号: 1002-
Experimental research and finite element analysis on seismic performance of lap connections between concretefilled steel tube columnconcrete beam with external ring Zhang Shichun1,2 ,Zhao Yuanqing1 ,Zha Xiaoxiong2 ,Lu Wei1
MPa; f ck 式中: f cu, k 为混凝土立方体抗压强度标准值 ,
图1 试件立面图及平面图
MPa; α c1 为棱柱强度 为混凝土轴心抗压强度标准值, 与立方强度之比值, 对 C50 及以下混凝土取 α c1 = 0. 76 , 对 C80 混凝土取 α c1 = 0. 82 , 中间按线性规律 变化; α c2 为 C40 以上混凝土考虑脆性折减系数, 对 C40 取 α c2 = 1. 0 , 对 C80 取 α c2 = 0. 87 , 中间按线性 规律变化。 另外按照相关规定对钢管、 钢筋进行材性试验, J2 类节点的材性 材性试验结果见表 2 ~ 4 , 其中 J1 , 1] , [ 2] 。 数据见文献[
钢管混凝土节点试验试件尺寸
节点类型 焊接节点 搭接节点 节点编号 J1A / J1B J2A / J2B J3A / J3B J4A / J4B 牛腿外伸 长度 / mm 40 40 120 240 外加强环 宽度 / mm 50 50 50 50 滞回时节点轴 压力 N0 / kN 800 1 200 1 200 1 200
第 44 卷 第 4 期 2014 年 2 月下
建 筑 结 构 Building Structure
Vol. 44 No. 4 Feb. 2014
钢管混凝土柱 -混凝土梁外加强环搭接节点 抗震性能试验研究及有限元分析
1, 2 1 2 1 张世春 , 赵远清 , 査晓雄 , 卢 伟
( 1 中国市政工程西南设计研究总院 ,成都 610081 ; 2 哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳 51805计 工程原节点试件尺寸、 试验设计理念及设计条 1]~ [ 3] 。试验节点尺寸、 件见文献[ 立面图及平面 图见表 1 及图 1 。
图 2 J3 类节点钢筋与牛腿照片 图 3 J4 类节点钢筋与牛腿照片
1. 2 材性试验 因工期要求, 在混凝土内添加早强剂。 本试验 为每个试件的梁、 柱分别制作 3 个 100 × 100 × 100 立方体试件, 为消除因在混凝土中加入早强剂导致 混凝土试验强度不一致的影响, 每个节点进行试验 的同时, 对 3 个混凝土试块进行立方体抗压试验 。 《普通混凝土力学性能试验方法标准 》 ( GB / T 按照 50081 —2002 ) [4] 规定, 将混凝土立方体抗压强度按 下式换算为标准抗压强度: f ck = 0. 88 α c1 α c2 f cu, k ( 1)
梁混凝土试块强度测试值 / MPa
节点 编号 J3A J3B J4A J4B B1 39. 1 39. 0 42. 9 46. 1 B2 39. 7 39. 8 42. 2 45. 5 B3 38. 9 39. 0 41. 0 45. 1 平均值 39. 2 39. 3 42. 0 45. 6
节点试验试件主要材料及尺寸如下: 外环板宽 50mm, J1 , J2 类节点的外伸牛腿长度为 40mm, J3 , J4 240mm, 类节点的分别为 120 , 环板和牛腿上下翼缘 采用同种材料, 厚度均为 4. 8mm; 在上下环板之间 每隔 45° 设 置 一 块 腹 板, 腹 板 厚 度 为 3mm; 柱 为 219 无缝钢 管 混 凝 土 柱, 钢 管 壁 厚 为 6mm, 内填 C60 高强混凝土; 混凝土梁采用 C30 混凝土, 上下各 配置3 12 , 单 侧 配 筋 率 为 1. 51% , 箍 筋 为 3 @ 100 ; 根据牛腿 40 , 120 , 240mm 的长度在其上分别设 3, 5 道箍筋, 置 1, 并在牛腿边缘处, 沿梁支座方向设 置 3 道加密箍筋, 间距为 50mm; 梁截面尺寸为 100 × 220 。由于试验时间限制, 梁、 柱混凝土在浇筑时 添加了早强剂。试验中节点的搭接钢筋与外伸牛腿 无焊接, 牛腿较短的 J3 类节点因钢筋锚固长度不 足, 在混凝土梁主筋处设置了两侧贴焊和一侧贴焊 锚筋, 然后用箍筋将主筋固定在外伸牛腿上; J4 类 节点则直接用箍筋将梁主筋固定在其外伸牛腿上 。 3。 节点的试验照片见图 2 ,
Email: zhangshichun3 硕士, 一级注册结构工程师, 作者简介: 张世春, @ 163. com。
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