钢管混凝土柱-钢梁下栓上焊隔板贯通节点抗震性能研究

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框架节点是联系水平力构件和竖向力构件的主要结构部位，起着传递和分配内力，保证结构整体性的作用。我国《矩形钢管混凝土结构技术规程》等规范推荐了三类矩形钢管混凝土柱与钢梁连接形式，但节点构造形式对在现场施工环节考虑不多，还存在诸多缺点。本文在传统栓焊混用连接基础上，提出了新型隔板贯通节点—下栓上焊隔板贯通节点，钢梁下翼缘与下隔板采用螺栓连接，上翼缘与上隔板采用一道焊缝连接，在施工时方便快捷，有效降低了由于柱倾斜或不对中等施工误差带来的钢梁无法就位的风险，减小精度敏感性，加快了安装速度；同时，由于贯通隔板的存在，增大了节点区的刚度，使塑性铰外移，钢梁的破坏早于节点的破坏，实现了“强柱弱梁”的抗震准则。
　　为研究新型钢管混凝土柱-钢梁下栓上焊隔板贯通节点的抗震性能，设计了槽孔型、圆孔型和焊接型下栓上焊隔板贯通节点足尺试件，进行低周反复荷载试验，考察不同的腹板连接构造形式对下栓上焊隔板贯通节点抗震性能的影响，分析了各试件的破坏特征，对承载力、刚度、延性和耗能能力等抗震性能指标进行了研究。结果表明，不同的腹板连接构造对节点的承载力影响不大，但对节点的延性、刚度和耗能能力有较大影响；适当降低节点域的刚度有利于改善节点的耗能性能；螺栓滑移能提高节点的耗能能力，对刚度退化影响不大；圆孔型和焊接型节点具有较好的延性和较高的刚度，特别是焊接型节点，刚度退化更为缓慢，具有更为优良的抗震性能。
　　采用ABAQUS有限元分析软件，建立了下栓上焊隔板贯通节点三维有限元模型，考虑了钢材和混凝土的材料非线性、几何非线性和接触非线性等因素，分析了下栓上焊隔板贯通节点在低周反复荷载作用下的变形情况，结果表明：节点承载力、破坏特征的有限元分析结果与试验结果基本一致，验证了有限元分析方法的可行性。通过有限元分析，得到了隔板贯通节点在水平荷载作用下的应力-应变分布规律，揭示了隔板贯通节点传力路径。

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作者
黄俊;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名李志国,陈志华;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TU398.9;TU352.11;
关键词
钢管混凝土柱-钢梁; 下栓上焊; 隔板贯通节点; 抗震性能;

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