法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点受力性能研究

钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式。为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓、刚性法兰盘、外加强环板在同一位置实现了钢管混凝土柱-柱连接、钢管混凝土柱-钢梁连接。对采用该方法装配的4个法兰连接钢管混凝土柱-钢梁组合体试件进行低周反复加载试验,验证了上述法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的受力性能。采用有限元数值模拟方法对法兰连接钢管混凝土柱-钢梁的组合体试件进行了参数分析,经统计回归提出了适用于法兰连接钢管混凝土柱-钢梁节点的外加强环板的改进设计方法,并完善了钢管混凝土柱法兰连接的设计过程。研究结果表明:法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点抗震性能较好;加强环板宽度是影响其受力性能的重要因素,外加强环板的改进设计方法可以合理考虑法兰盘的贡献和柱钢管在节点处不连续的影响。