中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点,是在主管内加入内套管,再将普通混凝土和粉煤灰混凝土灌注在主管与内套管夹层之间形成的加强型节点。中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点由于混凝土的作用能够显著提高节点的刚度和承载力,有效减缓主管表面发生塑性屈曲破坏,由此产生的整体力学性能优于两种材料单独使用发挥的效用。本文以国家自然科学基金项目(项目编号:51468054)课题为依托,采用数值分析和试验相结合的方法,研究了中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点的滞回性能。得到了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数和能量耗散系数,量化评估了节点的承载能力、延性性能和耗能性能,进而评价节点的抗震性能。主要的研究工作内容如下:(1)中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点滞回性能试验研究:按主圆支圆和主方支圆两种节点形式设计制作了 6个K型搭接节点试件,试件类型分别为未加强的K型搭接节点、主管夹层灌普通混凝土的K型加强节点和主管夹层灌粉煤灰混凝土的K型加强节点。试验研究得出:未加强节点的破坏模式为主管表面塑性破坏,主管夹层灌混凝土和粉煤灰混凝土的加强节点为支管拉裂破坏;主管夹层灌混凝土和粉煤灰混凝土均提高了节点的刚度和承载力,对于方管尤为显著,但主管夹层灌普通混凝土和主管夹层灌粉煤灰混凝土对节点的加强作用区别不大；主管夹层灌混凝土和粉煤灰混凝土提高了节点的延性性能和耗能性能。(2)中空夹层钢管混凝土K型搭接节点滞回性能有限元分析:基于有限元分析软件ANSYS,结合材性试验取得的材料参数,建立材料的本构模型,选择合理的计算模型对设计的K型搭接节点进行拟静力模拟分析,将有限元分析的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线和承载力大小与试验分析进行对比研究。有限元分析结果表明:ANSYS有限元分析软件能够较好的反映出中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点的承载力和滞回性能。因此,在不具备试验条件的情况下,可以考虑通过ANSYS有限元分析软件对试件进行数值模拟研究。(3)中空夹层钢管混凝土 K型搭接节点滞回性能参数分析:在验证了有限元模型适用性的基础上,通过改变主管夹层混凝土的强度等级、主管和内套管的钢号以及主管的空心率共设计了15个有限元模型,以此对中空夹层钢管混凝土K型搭接节点的滞回性能进一步深入研究。参数分析结果表明:4种工况下节点的破坏模式均为受拉支管“径缩”破坏和受压支管“鼓曲”破坏;随着主管夹层混凝土强度的提高,节点的承载力变化不大,节点的耗能能力先增加后稳定;当主管采用Q345B、内套管采用Q235B时,节点的承载性能和耗能性能最佳;随着主管空心率的增加,节点的承载力先增加后减小但这种趋势变化不明显,节点的耗能性能先增加后减小。