中厚壁鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)抗層狀撕裂試驗(yàn)研究

鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)——基于工程應(yīng)用和試驗(yàn)研究成果，分析了節(jié)點(diǎn)的工作機(jī)理和受力性能，探討了適用于框架結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式，提出了與其相適應(yīng)的計(jì)算方法和建議，供工程設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)參考。

對t型鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周往復(fù)荷載的試驗(yàn)研究,加載方式為對主管施加固定軸向荷載,對支管施加循環(huán)軸向荷載。試驗(yàn)對象包括4個(gè)鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)和1個(gè)鋼管相貫節(jié)點(diǎn)。通過試驗(yàn)得到了節(jié)點(diǎn)沿著焊縫處應(yīng)力分布情況和極值應(yīng)力點(diǎn)的位置,以及試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的破壞模式、耗能能力、剛度和極限承載能力。結(jié)果表明,主管中灌入混凝土改變了節(jié)點(diǎn)的破壞模式;鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)要小于鋼管節(jié)點(diǎn);鋼管內(nèi)灌入混凝土有效提高了節(jié)點(diǎn)的極限承載能力和抗側(cè)移剛度,但節(jié)點(diǎn)的滯回性能有所降低。

新型鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究——本文介紹三批共11個(gè)鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)試件的試驗(yàn)研究情況提出勁性環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的新概念計(jì)析試件裂縫開展、破壞形態(tài)、直力應(yīng)變分布等試驗(yàn)結(jié)果探討勁性環(huán)粱節(jié)點(diǎn)的工作原理和力學(xué)性能。

通過擬靜力試驗(yàn)方法研究靜力荷載作用下帶有栓釘?shù)匿摴芑炷林袢脘摻罨炷粱A(chǔ)梁式柱腳節(jié)點(diǎn)的沖切破壞機(jī)制,沖切面位置及影響沖切承載力的因素等。研究表明:在鋼管外焊接栓釘后,沖切破壞面的上邊緣由鋼管底部移至最上排栓釘處,擴(kuò)大了混凝土沖切面積,有效地提高了構(gòu)件的抗沖切承載力,當(dāng)栓釘數(shù)量足夠且布置合理時(shí),柱腳的抗沖切能力可以大于抗剪能力,使柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)滿足抗彎、抗剪要求,保證構(gòu)件安全。

鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀及待解決問題——鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的高層建筑工程和大跨度橋梁工程中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，然而對圓鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的極限承載力，目前尚缺乏了解和研究。本文對鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的研究成果進(jìn)行了評述，指出目前對于鋼管混凝土節(jié)...

鋼管混凝土雙梁節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)及現(xiàn)場測試——通過鋼菅混凝土雙梁節(jié)點(diǎn)的釜向靜力加載試驗(yàn)研究，揭示了該節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理卸破壞形態(tài)，并通過實(shí)際工程的現(xiàn)場試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了模型試驗(yàn)的可靠性．證明了雙梁節(jié)點(diǎn)具有構(gòu)造簡單、受力明確、施工方便、安壘可靠的良好一吐能．

鋼管混凝土由于能充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn),為了能夠增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)性能,提出了套箍式節(jié)點(diǎn)即在節(jié)點(diǎn)處附加一個(gè)套管,同時(shí)套管上設(shè)計(jì)相應(yīng)的構(gòu)件承受荷載。首先假設(shè)方鋼管混凝土柱——鋼梁連接的一種模型,利用有限元軟件ansys9.0,研究其受力與變形的規(guī)律。最后借鑒其他類型節(jié)點(diǎn)的合理之處,改進(jìn)初始的模型,提出了新的節(jié)點(diǎn)的形式。

目錄 vii 目錄 第1章緒論........................................................1 1.1研究背景..............................................................................................................1 1.2研究現(xiàn)狀..............................................................................................................1 1.3研究內(nèi)容...................................................................

提出一種芯鋼管連接的鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁的新型節(jié)點(diǎn)形式。在鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱連接區(qū),局部間斷鋼管混凝土柱的外鋼管,設(shè)置芯鋼管連接上下鋼管混凝土柱,使鋼筋混凝土梁中的鋼筋直接伸入節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)混凝土與梁中混凝土成為整體,簡化了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,保證了節(jié)點(diǎn)剛度。通過半連通角節(jié)點(diǎn)模型試驗(yàn),研究了節(jié)點(diǎn)試件的破壞過程、破壞形態(tài)、節(jié)點(diǎn)區(qū)各組成部分的荷載-應(yīng)變關(guān)系。研究表明,芯鋼管混凝土對節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度、剛度有重要作用。試件破壞是由梁和柱的破壞引起,直至試件達(dá)到極限狀態(tài),節(jié)點(diǎn)尚未破壞,證實(shí)了這種節(jié)點(diǎn)的可行性,且滿足"強(qiáng)柱、弱梁、節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)"的抗震設(shè)計(jì)原則。

異形鋼管混凝土板柱節(jié)點(diǎn)抗沖切性能試驗(yàn)——板柱節(jié)點(diǎn)被設(shè)計(jì)成兩種不同柱截面形式，試件縮尺設(shè)計(jì)為2100mm×2lo0mm的鋼筋混凝土板，該節(jié)點(diǎn)在鋼管柱外表面焊有懸挑50mm鋼托板，以實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土板柱結(jié)構(gòu)的鉸接節(jié)點(diǎn)。通過板柱試件的沖切試驗(yàn)，采集了大量有價(jià)值的...

對中厚壁鋼管在微張力減徑過程中出現(xiàn)的內(nèi)孔不規(guī)圓現(xiàn)象進(jìn)行了研究,分析了內(nèi)六方和內(nèi)三角的形成機(jī)理,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立了橢圓度方程,并提出了消除內(nèi)不規(guī)圓的措施。

對中厚壁鋼管在微張力減徑過程中出現(xiàn)的內(nèi)孔不規(guī)圓現(xiàn)象進(jìn)行了研究,分析了“內(nèi)六方”和“內(nèi)三角”的形成機(jī)理。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立了橢圓度方程,并提出了消除鋼管內(nèi)不規(guī)圓的措施。

節(jié)點(diǎn)的連接性能在建筑的抗震性能中發(fā)揮關(guān)鍵作用,強(qiáng)調(diào)了\"強(qiáng)節(jié)點(diǎn),強(qiáng)錨固\".通過對以混凝土作為節(jié)點(diǎn)連接方式的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗(yàn),對比3組(每組2個(gè)試件)不同鋼筋錨固長度的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的滯回性能,研究節(jié)點(diǎn)內(nèi)部鋼筋錨固長度對節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響,分析對比相應(yīng)的抗震性能指標(biāo).結(jié)果表明:以混凝土作為連接的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)抗震性能隨錨固長度的增加呈非線性增長,在低錨固長度時(shí),增大節(jié)點(diǎn)錨固長度對抗震性能的提升效果大于增加截面所帶來的效果;在高錨固長度時(shí),錨固長度的增長對節(jié)點(diǎn)抗震性能提升需要適合的截面大小來體現(xiàn).

為研究芯鋼管連接的鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力的計(jì)算方法,應(yīng)用節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和有限元方法對節(jié)點(diǎn)承載力進(jìn)行了分析,表明節(jié)點(diǎn)承載力主要由芯鋼管混凝土和芯鋼管外的環(huán)形鋼筋混凝土共同承受。根據(jù)塑性理論的下限定理,推導(dǎo)出芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形鋼筋混凝土的彎矩軸力相關(guān)曲線,并對曲線進(jìn)行了簡化。采用疊加原理將芯鋼管混凝土和節(jié)點(diǎn)區(qū)環(huán)形混凝土的承載力疊加得到節(jié)點(diǎn)偏心受壓時(shí)極限承載力,給出節(jié)點(diǎn)偏于安全的偏壓承載力的計(jì)算公式,公式中給出考慮芯鋼管混凝土受外圍環(huán)形鋼筋混凝土約束后的承載力提高系數(shù)k。以35層商住樓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際工程為算例,介紹了節(jié)點(diǎn)偏心受壓承載力公式的應(yīng)用方法。

介紹了新型現(xiàn)場施工無焊接鋼筋混凝土梁-鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn),并對其進(jìn)行了抗震性能試驗(yàn)研究,獲得了節(jié)點(diǎn)在柱頂?shù)椭芡鶑?fù)荷載下的滯回性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,該新型節(jié)點(diǎn)具有良好的延性以及耗能能力,可以滿足工程需要,可代替外環(huán)板式鋼筋焊接節(jié)點(diǎn)使用。同時(shí),采用有限元分析方法,對試驗(yàn)進(jìn)行了模擬,與試驗(yàn)獲得骨架曲線進(jìn)行結(jié)果對比,吻合良好。此外,基于節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)?zāi)Ｐ透淖兞肆骸⒅约芭Ｍ鹊认嚓P(guān)參數(shù),分析不同參數(shù)對節(jié)點(diǎn)骨架曲線的影響,得到了節(jié)點(diǎn)的破壞模式以及影響因素。

通過對4個(gè)隔板貫穿式方鋼管混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)試件的靜力性能試驗(yàn)研究,揭示此類節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理和破壞形態(tài),探討梁端翼緣兩側(cè)的側(cè)板、鋼管柱的寬厚比以及隔板的外伸長度等因素對節(jié)點(diǎn)承載力和傳力機(jī)理的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明,該類節(jié)點(diǎn)具有受力明確,傳力途徑清晰的特點(diǎn);寬厚比的改變對節(jié)點(diǎn)承載力的影響不大,但對于節(jié)點(diǎn)板剪應(yīng)變的影響較大;梁端翼緣兩側(cè)增加側(cè)板可以減緩隔板與梁相交的角隅處應(yīng)力集中現(xiàn)象,使塑性鉸出現(xiàn)梁上,遠(yuǎn)離脆弱的梁端焊接區(qū),提高了節(jié)點(diǎn)的延性.

復(fù)式鋼管混凝土偏壓柱試驗(yàn)——通過對9個(gè)不同尺寸和壁厚的內(nèi)圓外方的復(fù)式鋼管混凝土柱試件(其中內(nèi)(圓)增強(qiáng)方鋼管混凝土試件6個(gè)，方中空夾層鋼管混凝土試件3個(gè))，進(jìn)行偏壓試驗(yàn)得到極限承載力和荷載一變形曲線。試驗(yàn)表明，對內(nèi)(圓)增強(qiáng)方鋼管混凝土，內(nèi)置圓鋼管的...

通過對8個(gè)薄壁鋼管混凝土柱與組合梁節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究,得出了各類節(jié)點(diǎn)受力性能的一般規(guī)律.試驗(yàn)證明,各節(jié)點(diǎn)均具有較高的承載力和較好的延性性能.采用ansys有限元程序中的solid65單元和shell181單元分別來模擬組合梁、柱中的混凝土和薄壁鋼板對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析,理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)基本吻合.

為了提高鋼管混凝土柱的抗火性能,在鋼管混凝土柱中配置縱向鋼筋和箍筋.對3根配筋鋼管混凝土柱和1根鋼管混凝土柱在恒定軸壓荷載、兩端簡支條件下進(jìn)行了火災(zāi)行為的試驗(yàn)研究.研究了配筋鋼管混凝土柱的火災(zāi)反應(yīng)、變形和破壞過程,測量了鋼管混凝土柱截面溫度場,并分析了鋼管和配筋對鋼管混凝土柱抗火性能的影響.試驗(yàn)表明,試驗(yàn)柱的破壞形態(tài)都是彎曲型,高溫下配筋鋼管混凝土的鋼管退出工作后,由內(nèi)部的鋼筋混凝土圓柱承受荷載,其耐火極限比不配筋的鋼管混凝土柱大得多,并且縱向鋼筋數(shù)量多的配筋鋼管混凝土柱,其耐火極限比配筋少的要大.對試驗(yàn)結(jié)果分析表明,耐火極限的計(jì)算值和試驗(yàn)值符合較好.

方鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究——通過對一榀兩跨三層的方鋼管混凝土組合框架在低周反復(fù)荷載作用下的模型試驗(yàn)，研究了方鋼管混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，對方鋼管混凝土組合框架節(jié)點(diǎn)的合理設(shè)計(jì)施工提出建議。

通過4個(gè)鋼管混凝土環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的模型試驗(yàn),研究了相同尺寸下框架梁—環(huán)梁配筋比對節(jié)點(diǎn)受力和破壞狀態(tài)的影響,試驗(yàn)表明,配筋比可以有效控制節(jié)點(diǎn)破壞發(fā)生的區(qū)域和形態(tài),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法,可供工程參考采用。

介紹了鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土環(huán)扁梁中節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和基本受力機(jī)理,以及環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn)的靜載試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明,通過合理設(shè)計(jì),環(huán)梁、環(huán)扁梁節(jié)點(diǎn)能有效地傳遞框架梁、扁梁梁端的剪力和彎矩,具有良好的變形能力。