Seismic Behavior of Diaphragm-Through Connections of Concrete-Filled Square Steel Tubular Columns and H-Shaped Steel Beams

Based on the introductions of a type of diaphragm-through connection between concrete-filled square steel tubular columns (CFSSTCs) and H-shaped steel beams,a finite element model of the connection is developed and used to investigate the seismic behavior of the connection.The results of the finite element model are validated by a set of cyclic loading tests.The cyclic loading tests and the finite element analyses indicate that the failure mode of the suggested connections is plastic hinge at the beam with inelastic rotation angle exceeding 0.04 rad.The suggested connections have sufficient strength,plastic deformation and energy dissipation capacity to be used in composite moment frames as beam-to-column rigid connections.

Influence of Axial Load Ratio on Shear Behavior of Through-Diaphragm Connections of Concrete-Filled Square Steel Tubular Columns

Nonlinear finite element analysis and parametric studies were carried out to study the influence of axial load ratio on the shear behavior of the through-diaphragm connections of concrete-filled square steel tubular columns. The analysis reveals that smaller axial load ratio can improve the shear bearing capacity and ductility while larger axial load ratio will decrease the shear behavior of the through-diaphragm connections. The parametric studies indicate that the axial load ratio should be limited to less than 0.4 and its influence should be considered in the analysis and design of such connections.

新型T形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

基于已有的异形钢管混凝土-钢梁节点,提出并设计了带侧板连接新型T形钢管混凝土柱-钢梁节点。通过拟静力加载试验,系统分析了新型T形钢管混凝土柱-钢梁节点的受力机理及抗震性能,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、承载能力等各项抗震指标。同时探讨了在低周反复荷载作用下,节点破坏特征及抗震性能。结果表明:随着荷载的增加,节点在屈服以后能够产生较强的耗能能力,具有良好的抗震性能。同时由于侧板的设置,使得塑性铰出现在钢梁上,形成梁铰破坏机制,满足建筑结构所要求的“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计。

某医疗建筑开大孔钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁组合结构体系设计

由于医疗功能多样、医疗工艺复杂,医疗建筑按照传统混凝土装配式建筑设计时,受到了构件种类多样,模板重复率低、成本高昂等诸多制约;按照钢结构装配式建筑设计时,受到建造成本、维护成本高及楼板标高多变等因素制约,严重阻碍了装配式建筑在医疗建筑中的实际应用。以武汉儿童医院西院结构设计为例,介绍了采用开大孔钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁结构体系,并对结构构件和节点进行了试验研究、有限元分析和工程经验总结。结果表明,新的结构形式和节点方式,极大地减少了结构预制构件的数量,降低了结构成本,同时利用了钢管柱承载能力高,抗震性能好的特点,避免了混凝土装配构件节点质量难以保证的缺点,能灵活多变地满足医疗建筑功能复杂多样的要求,但仍存在一定的局限性。

新型组合结构梁柱节点滞回性能试验研究

为研究新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,开展了新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点低周反复荷载作用下的试验研究,对这种类型节点的滞回性能进行了研究,在实验研究的基础上,提出了新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点的三折线恢复力模型,结果表明,试件具有良好的耗能能力,建立的恢复力模型骨架曲线与试验值接近。

广州美术馆结构设计综述

广州美术馆建筑造型为水中盛放的英雄花,采用钢管混凝土框架+钢筋混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组合结构体系。通过方案对比,合理地选择4个核心筒的剪力墙布置,既保证其作为主要抗侧力构件的作用,又避免其刚度过大而导致地震作用下受拉严重的问题。为节省投资,根据建筑造型与结构柱网分布,分区域地采用了钢筋混凝土梁板和钢梁-压型钢板组合楼板两种楼盖体系,同时针对大跨度钢梁也采用了先铰接后刚接的构造措施,让钢梁支座与跨中均能充分发挥其受力性能。由于建筑层高限制,5层以上的办公区域采用局部设置斜腹杆的跨层空腹钢桁架结构。为配合建筑造型和使用功能,采用了新型的变截面钢管混凝土柱和梁柱节点。

新型复合钢管混凝土柱设计方法探讨

介绍了外方内圆(或外矩形内圆)新型复合钢管混凝土柱(又称为新型复合柱)的受力特点和研究进展。通过一项具体工程中柱的设计,基于现有研究成果,给出了新型复合柱的承载力计算公式,提出了其与钢梁连接节点的设计与构造建议,并与普通矩形钢管混凝土柱进行了经济性比较。结果表明:在超高层建筑底部加强区采用新型复合柱,可充分发挥内圆钢管的约束作用,提高其抗震性能;建议的节点构造简单可靠,受力机理与现有研究成果基本相同;计算公式可以偏安全地计算新型复合柱的承载力;当框架柱截面较大时,新型复合柱可比普通矩形钢管混凝土柱节省用钢量。