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RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点抗剪性能分析研究

孔亮  
【摘要】:从钢管混凝土结构最早开始应用到现在已经有近百年的历史。近20年来由于钢管混凝土具有的承载能力高、塑性和韧性好、制作和施工方便、耐火性能好以及经济效果好的突出特点,并伴随着我国社会主义事业的蓬勃发展,钢管混凝土结构在高层建筑、桥梁、冶金、造船、电力等行业中取得了重大的经济效益,逐渐得到广泛应用和普及。 钢管混凝土梁柱节点对于结构的安全发挥着十分重要的作用。钢筋混凝土环梁连接的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点取代了传统的穿心牛腿的方式,改用贴焊在钢管混凝土柱外表面一周的钢筋作为抗剪环并且通过环梁变形所产生的混凝土与钢管壁间静摩擦力共同传递剪力,环绕钢管设置的钢筋混凝土环梁用于传递弯矩。 环梁节点自提出以来众多学者对该节点受弯承载力以及抗震性能方面进行了大量的试验研究及理论分析,但对于环梁节点在单调直剪荷载作用下抗剪性能的研究较少。本文在理论计算的基础上,运用ABAQUS有限元计算软件对环梁节点进行了非线性有限元计算分析,得到了单调直剪荷载作用下环梁节点的内力分布情况,同时对比考察了环梁节点中抗剪环数量、环梁混凝土强度、环梁配筋率、环梁混凝土截面大小以及钢管柱直径对环梁节点抗剪承载力的影响。研究结果表明新型环梁节点形式具有较高的直剪承载力和相对较小的相对滑移;抗剪环的存在不会对钢管混凝土柱的承载能力产生影响;提高环梁混凝土等级、提高环梁配筋率都能够显著提高环梁节点的抗剪承载力;环梁节点适用于钢管混凝土柱直径较大的情况,当直径较小时建议采用环形牛腿的节点形式;抗剪环宜设置两道,第一道设置在环梁中部,另一道设置在实际荷载作用下的节点环梁受压区。


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