钢管混凝土柱—钢梁新型组合节点的实验模型设计.pdf

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1、钢管混凝土柱一钢粱新型组合节点的实验模型设计谢凤华呼和浩特职业学院圃■_●■h●m摘要：制约钢管混凝土结构推广应用的主要问题在于其节点构造型式，针对以往钢管混凝土柱一钢梁节点受力性能及应用中的缺陷，本文提出新型组合加强环节点型式即钢管混凝土柱与钢梁连接上环采用外加强环，下环采用新型加强环这种组合节．最形式。同时，对如何加强环式节点的相关实验，通过严格的实验，确保这种环式节点质量达到施工技术要求。该实验模型对钢管混凝土领域，钢梁的组合技术方法不断创新有着很好的参考借鉴价值。关键词：钢结构；钢梁新型组合；组合节点；实验模型1引言钢管混凝土柱是由钢管和混凝土按照一定的混合比例

2、，在施工过程中，严格按照施工程序而形成的一种基础构件。这种构件要比普通的混凝土具有更强的承载力，其原因主要是因为，在钢管和混凝土混合后，钢管会和混凝土在很大程度上凝固，并且钢管对混凝土产生很强的约束力，在这种约束力作用下，构件的整体强度增大，从而起承载力也大大增强。另外，凝固后的混凝土，十分坚固，硬度很大，可以起到防止钢管受到较大压力时出现弯折等情况。钢管混凝土柱与钢粱如何更有效的连接，提高钢结构的整体质量，是建筑工程领域关注的问题。本文正是基于此，对钢梁新型结合的相关实验进行探索研究。2钢梁新型组合节点的实验模型设计概况在很多建筑工程的实际施工过程中，容易出现的问题往

3、往是钢结构的一些节点，节点凝固的强度不够，造成后期工程项目的质量下降。而为了解决这一问题，需要对具体施工项目的钢结构进行严谨的数据模型计算，通过相关的模型，对钢结构节点的结合参数、混凝土以及钢管的实际施工技术进行数据模拟分析，从而确定出一个合适的模型。在本文的研究中，对上加强环，使用了；'t,JJn强环，通过这种改变使得外环的延伸部分，同混凝土的浇筑部分进行结合，提高外环的稳定程度。下加强环在实验中，引进最新型的加强环，使用这种加强环，虽然使得混凝土柱子在外加强环的位置隔断，但是，在这种设计中，能够使得钢梁同外加强环更直接的连接，这种直接的连接，有利于提高结合部位的焊接

4、质量，高质量的焊接，是确保钢管混凝土强度的重要基础。截面型式如图l。对改进后的这种节点连接形式进行试件模型的设计。3试件模型的设计图2节点试件大样．为了保证实验可行，考虑到实验数据测量的简单性，并且最大限度的建少其他不利因素的影响，实验遵循物理相似和几何相似等基本条件，按照0．25：1的比例缩小原形钢结构混凝土。在选择混凝土时，要选取符合技术标准的结构模块，选取无缝钢管，柱上下各取离节点两侧0．5m，工字形钢梁，两边各取1m。钢材选用Q235，混凝土c40。试件个数为2个。(形式如图2)4试验方案：节点传递弯矩机理试验该实验的加载方式如下图三所示．柱顶采用液压千斤顶连接

5、反力架；梁端用液压千斤顶并联安装以保证同步加载。加载方式：第一，在钢管混凝土柱上分级加载至柱截面承载力的标准值，每级持荷2～5分钟以观察、记录荷载及竖向变形。第二，保持柱顶荷载不变，框架梁端集中力分级加载至梁截面弯矩的屈服值。第三，将柱分级加载至钢管局部失稳，按位移控制。第四，将梁分级加载至极限，按位移控制。5比较分析按1、2试验时，加载过程采用力——位移混合控制：先在柱顶施加轴力，模型试件加载，分级施加到位，模拟柱受轴力作用作用。再将梁端集中力分级加载至极限荷载。试件屈服前，荷载控制。l。．S10图3加载装置6测量仪器布置及测试内容在测量仪器主要使用应变片，具体来说，

6、要在上加强环的钢管壁上贴上，一般来说要贴三对，重点在钢梁和混凝土的节点进行测量，节点区域的三个不同截面，要分别贴上应变片，应变片要贴的合适，具体位置要接近上下翼缘中心处和腹板中心处。试验过程中量测的内容有：①测量节点各部位的应力；②节点核心区各构件的相对转角变形；③节点核心区钢管应变(横向和纵向)；④通过测量该区域的应变程度，计算整体钢结构的变形程度。7结束语本文通过上述试验来研究节点的破坏形态和传力机理，并给出梁、柱及节点的应力。为此节点承载力的计算提供合理的试验数据，进一步了解钢管的应变状态给出M—中关系。在了解其中关系的基础上，对混凝土钢管结构的施工完善，提出新的

7、改进建议，同时为相关钢管混凝土结构的施工，提供必要的实验依据。参考文献：【1】李为腾，王琦，李术才，杨宁，王新，邵行．方钢约束混凝土拱架套管节点抗弯性能研究田．中国矿业大学学报，2015(6)．2016．05149