方钢管混凝土柱节点的抗剪受力分析

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1、ISSN100020054清华大学学报(自然科学版)2009年第49卷第6期w5CN1122223öNJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2009,Vol.49,No.6http:ööqhxbw.chinajournal.net.cn方钢管混凝土柱节点的抗剪受力分析聂建国,徐桂根(清华大学土木工程系,结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084)摘要:为研究方钢管混凝土柱节点的受剪屈服问题,建立钢管混凝土柱与钢梁连接节点的推荐形式。了方钢管混凝土柱节点抗剪受力模型。该模型在试验的基础目前,国内外研究人员对方钢管混凝土柱节点上,将方钢管混凝土柱节点

2、抗剪受力过程分为协同工作、共的抗震性能已经进行过一定的试验研究和理论分同工作、屈服强化和极限变形4个阶段,抗剪受力由钢管腹[2][3][4][5-6]析,例如Sasaki,Shim,余勇,周天华等。板和节点核心区混凝土共同承担,其中核心区混凝土又以平[2][4]日本的Sasaki和同济大学的余勇等根据虚功原面抗剪和压杆模式分别对抗剪承载力作出贡献。综合考虑这理建立了方钢管混凝土柱节点的抗剪承载力分析模三者的作用,该模型与试验结果吻合较好。使用该模型可对型,并在此基础上提出了节点的抗剪承载力计算公方钢管混凝土柱节点的受剪和变形等性能进行分析研究。[6]式。西安建筑

3、科技大学的周天华则将方钢管混凝关键词:方钢管混凝土柱节点;抗剪受力性能;全过程分土柱节点的抗剪承载力贡献分三部分进行了分析,析;抗剪模型给出了相应各部分抗剪承载力的计算方法,并在此中图分类号:TU377文献标识码:A基础上迭加,得到了节点域整体的抗剪承载力计算文章编号:100020054(2009)0620782205公式。本文在试验研究的基础上,深入分析了钢管混Sheardeformationofconcretefilled凝土节点的受力过程,并在此基础上建立了方钢管squaretubularcolumnconnections混凝土柱节点抗剪受力模型。经过试验

4、数据的验证,NIEJianguo,XUGuigen该模型用来分析方钢管混凝土柱节点受力和变形性(DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,能,将有很好的精度。Beijing100084,China)1方钢管混凝土柱节点抗剪受力分析Abstract:Concrete2filledsquaresteeltubularcolumnsarewidely2004年以来,笔者所在的课题组一共完成了27usedinbuildings.Theshearyieldfailuremodeistheuniversal个方钢管混凝土

5、柱节点的低周反复荷载加载试验。failuremodeforconnectionsofconcrete2filledsquaresteeltubularcolumns.Theentireprocessofsheardeformationofthese试验中,节点核心区剪切屈服是方钢管混凝土柱节connectionswasanalyzedinanexperimentalstudyofvarious点很重要的一种破坏模式。通过大量试验数据的比connectionspecimens.Theprocesswasdividedintofourphases对和深入的研究,钢管

6、混凝土柱节点的抗剪受力过wheretheconcreteandthesteeltubewebstransfertheshearloadthroughthreemechanisms.Ashearmodelwasdevelopedforthe程可以划分为4个阶段。图1为试验中较为典型的方connectionsduringshearloadingtakingintoaccountthese钢管混凝土节点剪力Qj-剪切变形Cj曲线。mechanisms.Thepredictedresultsareinverygoodagreementwith从图1中可以看出,以A、B、

7、C3点,把曲线分thetests.Sothemodelcanaccuratelypredictthedeformationandcapacityoftheseconnectionsforshearloading.成4段,采用折线OABCD,可以很好地代替节点剪Keywords:shearconnections;concrete2filledsquaresteeltubular力-剪切变形曲线。以此4点为区分,钢管混凝土节columns;shearperformance;shearmodel点在剪力作用下,经历了以下4个阶段:收稿日期:2008205214钢管混凝

8、土结构由于其优越的力学性