穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓焊连接节点力学性能分析

该文提出两种适用于窄截面钢管混凝土柱的穿心板式栓焊节点,两种节点的下翼缘和腹板采用螺栓连接,上翼缘采用焊接连接。该节点既能有效避免室内凸角的出现,又能解决全螺栓连接节点需要预留安装缝、节点刚度偏低的问题,同时具有可快速装配、方便混凝土浇筑等优点。该文阐述了节点的构造、加工及装配过程、设计原理;基于单调加载试验建立有限元模型,分析了该节点的受力过程、破坏模式、刚度和延性。结果表明:有限元模型分析结果与试验吻合较好;穿心板式栓焊连接节点的主要破坏模式为梁受压翼缘的屈曲及相邻腹板的鼓曲,节点塑性铰远离节点核心区,符合强节点弱构件的设计原理;节点属于刚性连接,具有较大的刚度和承载力、较好的延性。

钢管混凝土异形柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接抗震性能试验研究

为研究异形钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接的破坏特征和抗震性能,进行了3个足尺边节点试件低周反复循环加载试验,试验参数为节点域构造和轴压比,考察了试件的受力过程及破坏特征,分析了节点的荷载-位移滞回曲线、承载力、刚度和强度退化性能、耗能能力以及延性等力学指标。研究表明:该类型连接的典型破坏形态为节点域钢管柱壁鼓屈、节点域连接槽钢拉裂和组合楼板压溃;试件的滞回曲线较饱满;3个试件的层间位移延性系数μ为1.43~2.02,弹性层间位移角θy为1/62~1/48,弹塑性层间位移角θu为1/39~1/30,等效黏滞阻尼系数ξeq为0.140~0.170,节点的变形能力较好,也具有一定耗能能力;梁底布置贯穿节点域的钢筋能提高节点正向的承载力和刚度;提高轴压比可以提高该类型节点的耗能能力。

方钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接抗震性能试验研究

为研究方钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接的抗震性能,以节点域焊接构造及轴压比为试验参数,对缩尺比为3/4的2个中节点和2个边节点试件进行低周反复循环加载试验。通过研究试件的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线等,分析其延性、承载力、刚度和强度退化及耗能能力。研究结果表明:该连接的典型破坏模式为U形钢-混凝土组合梁下翼缘及腹板鼓屈、组合楼板压溃和节点域穿心槽钢断裂;各试件的滞回曲线较饱满;试件的位移延性系数μ为2.1~3.3,弹性层间位移角θ_(y)为1/71~1/54,弹塑性层间位移角θ_(u)为1/30~1/16,等效黏滞阻尼系数ζ_(eq)为0.15~0.21,变形能力较好,具有一定耗能能力;轴压比对试件的耗能能力和承载力影响较小,节点域穿心槽钢交汇处未焊接的试件变形能力较好,但承载力明显降低;且中节点试件的承载力和总耗能明显高于边节点试件的。