高层斜交网格结构斜交柱节点抗震性能研究

以钢管混凝土(CFST)斜交交点为原型,利用ANSYS建立三维实体模型,对其进行往复荷载作用下非线性分析。分析在不同加载阶段钢管、加强环、竖向连接板、核心混凝土等各部件的应力分布情况,研究斜交节点的水平力-位移滞回曲线及横向刚度的退化。选取钢管内的核心混凝土强度等级、钢管的宽厚比D/t、竖向连接板厚度和2个斜柱夹角等4个控制参数,研究其对斜交节点的抗震性能的影响。研究结果表明:不同加载阶段各个部件的最大应力出现位置不同;钢管内的混凝土在初始压力以及钢管套箍的作用下表现出较高的延性与强度;斜交节点的滞回曲线饱满,初始刚度较大,且加载过程中横向刚度退化较为平缓,表明钢管混凝土斜交节点的抗震性能良好;钢管的宽厚比D/t、斜柱夹角可直接影响斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化,而核心混凝土强度等级、竖向连接板厚度对斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化影响较小。

钢管混凝土与钢梁斜交节点的试验研究

加强环式节点是钢管混凝土柱 -钢梁体系的常见连接形式 ,认识此类节点的受力性能对结构设计至关重要。在国内外已有的试验及理论研究中 ,主要针对钢管混凝土柱与钢梁垂直正交节点 ,而对斜交节点的研究没有报道。通过对 6个多向相交节点的试验 ,分析了斜交节点核心区在静力加载全过程中的应变与转角变化特点。结合试验现象 ,对此类节点的设计提出一些建议 ,建立了加强环式斜交节点的承载力计算经验公式。