圆钢管混凝土柱环梁节点受力性能分析

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1、66低温建筑技术2013年第7期(总第181期)圆钢管混凝土柱环梁节点受力性能分析轩勇勇，黄丽莉(1．上海天华建筑设计有限公司。上海200235；2．宁波职业技术学院。浙江宁波315800)【摘要】对某实际工程项目中的圆钢管混凝土柱一钢筋混凝土(Rc)环梁节点采取相关图集提供的节点构造样式进行设计，在通用有限元软件ANSYS中建立节点模型，选择合理的钢、混凝土的本构关系，采用两种模式加载，对节点的受力性能进行分析研究。数值模拟试验的结果表明，图集建议形式的带有抗剪环的钢管混凝上柱一Rc环梁节点受力合理，符合使用要求，其性能满足“强节点

2、弱构件”的抗震设计要求。【关键词】钢管混凝土；RC环梁节点；抗剪环；有限元分析【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)07—0066一o4相对普通钢结构柱，钢管混凝土柱具有承载能力形式的钢管混凝土柱一钢筋混凝土(RC)环梁节点：钢高、抗震及抗火性能更好、施工方便等优点，在高层建管柱节点段以一定间隔贴焊两圈钢条作抗剪环，框架筑工程中已经得到越来越广泛的应用。众所周知，一梁及环梁剪力通过抗剪环传递，框架梁纵向钢筋锚固般高层建筑的楼盖体系均采用钢筋混凝土梁板体系，在环梁内，RC环梁与钢管紧密箍抱，将

3、框架梁端弯矩因此在实际工程应用中，钢管混凝土柱～钢筋混凝土传递给管柱。建造施工方面，钢管柱无穿心构件及内梁的节点连接是一个必须着重解决的问题。当前用加劲环(只需外面贴焊抗剪环)，因此内填混凝土的浇于民用建筑中的钢管混凝土柱与混凝土梁连接节点筑不受影响；环梁段施工顺序为先在地面绑扎钢筋的形式主要有：上下环板牛腿式、双梁式、梁端局部加笼，高空吊装就位后浇筑，操作方便，施工效率高。宽式、对穿暗牛腿式、穿心钢筋暗牛腿式、钢筋混凝土图集形式的这种节点到底能否达到“强节点弱构环梁节点等⋯。这些节点形式各有优越性和不足，都件”的抗震设计要求?为了更

4、深入了解该节点的相关已有一定的试验研究。性能，本文采用通用有限元软件ANSYS对圆钢管混凝图1为某高层商业建筑中出现的一些钢管混凝土土柱．RC环梁节点的力学性能进行了较为深入的研柱一钢筋混凝土梁的连接节点。图集提供了如下究，相关结论可为类似工程实践提供参考和借鉴。lEIl■．liiI／。，lI_!l1。—tj}：一“l一一尊一I一——Isf．‘一Ⅲ—』Ltt—L一J■I一0《I：l一厂，l厂一—l-卢删。．—I。●—L一《}1【_l：；翻I蜘llI．‘Ulll．，，笺l、,rotII囊』量IlI。II÷⋯”：II一一望LIIJJ蹦上＼

5、一、萼r一、r。．_ll1e—图1钢管混凝土一环梁节点分布平面图(局部)1有限元模型的建立2．06×10MPa，钢筋强度值依据试验钢筋实测强度值1．1材料本构关系模型取值。钢管材料的相关取值类似。(1)钢材料应力-应变关系。钢筋弹模E=(2)混凝土的单轴应力一应变关系。混凝土弹王灿灿等：焊缝质量对钢管混凝土柱影响研究焊缝质量对钢管混凝土柱影响研究王灿灿，夏之罡，叶尹，唐永庆，闫东，孙治，徐菲(1．丽水电业局，浙江丽水323000；2．浙江省电力设计院，杭州310000；3．浙江大学建筑工程学院。杭州310058)【摘要】对于钢管混凝土

6、柱及钢骨一钢管混凝土柱进行轴压试验，分析影响组合柱承载力及延性的因素。试验结果表明，随着长细比的增大，破坏会由短柱的材料强度破坏转向非弹性弯曲失稳破坏。且部分柱呈现焊缝破坏，对于焊缝破坏的组合柱，破坏都具有突然性，且承载力普遍偏低，因此在工程应用中要引起充分重视。【关键词】焊缝；钢骨；钢管混凝土；破坏模式；承载能力【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)07—0069—03在高耸及大跨越建筑结构中柱子承受很高的轴表1钢材拉伸试验值力，是决定建筑在极限工作状态下是否安全的关键。这要求在重载条件下

7、，柱子不仅要有足够的强度而且试样屈服强度极限强度断后伸长率弹性模量／MPa／MPaA／％E／GPa要有较好的延性。钢一混凝土柱中的混凝土具有控制钢的局部屈曲作用和钢管具有提供混凝土的侧向压力以提高混凝土的抗压抗剪强度的作用，使得组合柱良好的承载力和延性，在工程中广为采用。1．2试件设计目前钢骨钢管混凝土结构多见于大型钢管混凝轴压试验分短柱轴压和长柱轴压。按截面形式土格构式结构，因其主管承受巨大的轴力，要求分为圆钢管混凝土和钢骨一圆钢管混凝土截面，钢骨截面尺寸较大，但层状撕裂等问题严格限制钢管的厚混凝土截面形式见图1。圆钢管混凝土柱和钢

8、骨一圆度，从而只能采用钢骨一钢管混凝土的构件截面形式。钢管混凝土柱截面均为qb300mm×4mm，长度分别为随着经济的迅速发展，大型钢骨钢管混凝土格构式电500、1500、2500mm。钢材的屈服强度见表1。力塔架将不断