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方钢管混凝土异形柱与钢梁节点性能试验与理论研究

侯文龙  
【摘要】:本文在方钢管混凝土异形柱与钢梁节点试验的基础上,研究了方钢管混凝土柱与钢梁节点的滞回性能、抗剪承载能力、剪切变形性能、钢管翼缘效应、耗能能力和刚度退化规律,分析了方钢管混凝土异形柱-钢梁节点的剪切破坏机理,并且提出了方钢管混凝土柱与钢梁节点的破坏模式,推导了节点核心区剪力计算公式;通过对方钢管混凝土异形柱与钢梁节点的应变分析,研究了此类型节点的受剪机理及变形机制,并根据节点核心区的破坏机理提出了方钢管混凝土节点的抗剪承载力计算公式。 试验和理论研究表明,方钢管混凝土异形柱与钢梁节点的承载能力较强,延性性能可以满足弹塑性极限变形的要求,节点核心区的耗能能力强,试验中四个试件在超过《建筑抗震设计规范》规定的弹塑性层间位移角[φp]=1/50=0.02时,承载能力并无明显退化,说明方钢管混凝土异形柱与钢梁节点的抗震能力较好;方钢管混凝土异形柱与钢梁节点的主要破坏模式是节点核心区剪切破坏,对于节点核心区的抗剪能力,本文采用“方盒子”模型分析其受力机理,给出了基于钢管翼缘效应的抗剪承载力计算公式。 研究结果可为方钢管混凝土柱与梁异型节点的性能参数提供相关的试验数据参考,还可为方钢管混凝土柱-钢梁异型节点在水平地震作用下的抗剪承载力设计提供相关的理论依据。


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