方鋼管混凝土柱節(jié)點的抗剪受力分析

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1、ISSN100020054清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2009年第49卷第6期w5CN1122223?NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2009,Vol.49,No.6http:??qhxbw.chinajournal.net.cn方鋼管混凝土柱節(jié)點的抗剪受力分析聶建國,徐桂根(清華大學(xué)土木工程系,結(jié)構(gòu)工程與振動教育部重點實驗室,北京100084)摘要:為研究方鋼管混凝土柱節(jié)點的受剪屈服問題,建立鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點的推薦形式。了方鋼管混凝土柱節(jié)點抗剪受力模型。該模型在試驗的基礎(chǔ)目前,國內(nèi)外研究人員對方鋼管混凝土柱節(jié)點上,將方鋼管混凝土柱節(jié)點

2、抗剪受力過程分為協(xié)同工作、共的抗震性能已經(jīng)進行過一定的試驗研究和理論分同工作、屈服強化和極限變形4個階段,抗剪受力由鋼管腹[2][3][4][5-6]析,例如Sasaki,Shim,余勇,周天華等。板和節(jié)點核心區(qū)混凝土共同承擔(dān),其中核心區(qū)混凝土又以平[2][4]日本的Sasaki和同濟大學(xué)的余勇等根據(jù)虛功原面抗剪和壓桿模式分別對抗剪承載力作出貢獻。綜合考慮這理建立了方鋼管混凝土柱節(jié)點的抗剪承載力分析模三者的作用,該模型與試驗結(jié)果吻合較好。使用該模型可對型,并在此基礎(chǔ)上提出了節(jié)點的抗剪承載力計算公方鋼管混凝土柱節(jié)點的受剪和變形等性能進行分析研究。[6]式。西安建筑

3、科技大學(xué)的周天華則將方鋼管混凝關(guān)鍵詞:方鋼管混凝土柱節(jié)點;抗剪受力性能;全過程分土柱節(jié)點的抗剪承載力貢獻分三部分進行了分析,析;抗剪模型給出了相應(yīng)各部分抗剪承載力的計算方法,并在此中圖分類號:TU377文獻標(biāo)識碼:A基礎(chǔ)上迭加,得到了節(jié)點域整體的抗剪承載力計算文章編號:100020054(2009)0620782205公式。本文在試驗研究的基礎(chǔ)上,深入分析了鋼管混Sheardeformationofconcretefilled凝土節(jié)點的受力過程,并在此基礎(chǔ)上建立了方鋼管squaretubularcolumnconnections混凝土柱節(jié)點抗剪受力模型。經(jīng)過試驗

4、數(shù)據(jù)的驗證,NIEJianguo,XUGuigen該模型用來分析方鋼管混凝土柱節(jié)點受力和變形性(DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,能,將有很好的精度。Beijing100084,China)1方鋼管混凝土柱節(jié)點抗剪受力分析Abstract:Concrete2filledsquaresteeltubularcolumnsarewidely2004年以來,筆者所在的課題組一共完成了27usedinbuildings.Theshearyieldfailuremodeistheuniversal個方鋼管混凝土

5、柱節(jié)點的低周反復(fù)荷載加載試驗。failuremodeforconnectionsofconcrete2filledsquaresteeltubularcolumns.Theentireprocessofsheardeformationofthese試驗中,節(jié)點核心區(qū)剪切屈服是方鋼管混凝土柱節(jié)connectionswasanalyzedinanexperimentalstudyofvarious點很重要的一種破壞模式。通過大量試驗數(shù)據(jù)的比connectionspecimens.Theprocesswasdividedintofourphases對和深入的研究,鋼管

6、混凝土柱節(jié)點的抗剪受力過wheretheconcreteandthesteeltubewebstransfertheshearloadthroughthreemechanisms.Ashearmodelwasdevelopedforthe程可以劃分為4個階段。圖1為試驗中較為典型的方connectionsduringshearloadingtakingintoaccountthese鋼管混凝土節(jié)點剪力Qj-剪切變形Cj曲線。mechanisms.Thepredictedresultsareinverygoodagreementwith從圖1中可以看出,以A、B、

7、C3點,把曲線分thetests.Sothemodelcanaccuratelypredictthedeformationandcapacityoftheseconnectionsforshearloading.成4段,采用折線OABCD,可以很好地代替節(jié)點剪Keywords:shearconnections;concrete2filledsquaresteeltubular力-剪切變形曲線。以此4點為區(qū)分,鋼管混凝土節(jié)columns;shearperformance;shearmodel點在剪力作用下,經(jīng)歷了以下4個階段:收稿日期:2008205214鋼管混凝

8、土結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)越的力學(xué)性