钢管混凝土柱-钢梁外环板节点抗弯承载力计算方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第4期JournalofCivil，Architectural&EnvironmentalEngineering土木建筑与环境工程Vo1．33NO．42011年8月Aug．2011钢管混凝土柱一钢梁外环板节点抗弯承载力计算方法王文达～，秦庚，张鹏鹏(兰州理工大学a．甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室；b．土木工程学院，兰州730050)摘要：基于ABAQUS软件建立了钢管混凝土柱一钢梁环板节点的三维有限元数值模型，通过已有试验结果与数值计算结果的对比校验了有限元

2、模型的适用性。基于数值分析结果，分析了此类节点的受力特性，并利用有限元模型进行了参数分析，探讨了环板宽度、柱截面含钢率、钢梁极限弯矩、钢管强度、钢梁材料强度、混凝土强度、柱轴压比、梁柱线刚度比等参数对此类节点抗弯承裁力的影响规律。在参数分析的基础上建议了此类节点的抗弯承载力简化计算公式，简化计算结果与有限元计算结果总体上吻合良好。关键词：钢管混凝土；钢梁；环板节点；数值模拟；抗弯承载力中图分类号：TU398文献标志码-A文章编号：1674—4764{2011)04002906DesignApproach

3、onFlexuralLoad—carryingCapacityofSteelBeamtoCFSTColumnJointswithExternalStiffeningRingWANGWen—de。～·QINGeng．ZHANGPeng-peng。(a．KeyLaboratoryofDisasterPreventionandMitigationinCivilEngineeringofGansuProvinceb．CollegeofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTec

4、hnology，Lanzhou730050，P．R．China)Abstract：A3-DfiniteelementmodelisestablishedbyABAQUStosimulatethebehaviorofthejointswithconcrete—filledsteeltubular(CFST)columntosteelbeamusingexternalstiffeningring．Theloadversusdeformationcurvesofthistypeofjointsarecompa

5、redbetweentheoreticalandexperimenta1resuits，andingoodagreement．Parametricanalysisisperformedtostudytheflexuralload—carryingcapacityoftheioint．Thewidthofexternalstiffeningring，thesteelratioofCFSTcolumn，theultimatestrengthofsteelbeam。thestrengthofsteeltube

6、andbeam，theconcretestrength，theaxialloadratio，andthebeamtocolumnlinearstiffnessratioareconsideredasparameters．Thesimplifiedpracticaldesignapproachisproposedbasedonparameteranalysisoftheflexuralloadcarryingcapacityofthesejoints．Thepracticalcalculatedvalue

7、sareingoodagreementwiththeFEMresults．Keywords：concretefilledsteeltube(CFST)；steelbeam；jointwithstiffeningring；numerica1simu1ation；flexuralload—carryingcapacity钢管混凝土柱一钢梁外加强环板式节点在多高载力的计算暂没有规定，规程Eel也仅提供了带内隔层钢管混凝土框架结构中应用越来越广，该类节点板的矩形钢管混凝土柱与钢梁刚性焊接节点抗弯及具有传力明确、

8、刚度大、塑性性能好、承载力高等优抗剪承载力验算公式，而对于工程中广泛应用的外点l】]。《矩形钢管混凝土结构技术规程》。和《钢管环板节点则没有给出相关公式。国内外研究者对此混凝土结构技术规程》口]中对于该类节点的设计有类节点的力学性能已进行了相关的试验及理论研相关条文，但多限于环板尺寸的计算，而对其抗弯承究，例如Thomann等j、Shin等]、Cheng等[引、Li收稿日期：2011—01-08基金项目：甘肃省高校基本科研业务费专项(O9O