【摘 要】
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型钢混凝土(SRC)结构因其承载能力强、变形能力良好等优点,目前在高层、大跨结构中得以被大量应用。我国规范建议SRC构件的含钢率不应超过15%,然而随着使用与设计要求的不断提高,已有部分工程应用了含钢率大于15%的高含钢率SRC结构。节点作为连接梁柱的重要枢纽,一旦发生破坏则会造成与其相连的构件全部失效,进而危及结构整体安全。国内外现有的关于SRC节点的研究均限于柱内含钢率小于15%的情况,而对于
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型钢混凝土(SRC)结构因其承载能力强、变形能力良好等优点,目前在高层、大跨结构中得以被大量应用。我国规范建议SRC构件的含钢率不应超过15%,然而随着使用与设计要求的不断提高,已有部分工程应用了含钢率大于15%的高含钢率SRC结构。节点作为连接梁柱的重要枢纽,一旦发生破坏则会造成与其相连的构件全部失效,进而危及结构整体安全。国内外现有的关于SRC节点的研究均限于柱内含钢率小于15%的情况,而对于高含钢率SRC柱-梁节点的研究则尚未见报道。基于上述背景,本文以高含钢率SRC柱-SRC梁节点为对象,主要进行了以下几方面研究:SRC柱-SRC梁节点有限元模型建立方法及适用性验证。运用ABAQUS有限元分析软件,并参照已有的SRC节点试验对本文模型建立与材料本构选取方式进行验证,对比试验与模拟的结果可知,本文所采用的建模方式对于SRC柱-SRC梁节点有限元研究具有较好的适用性。高含钢率SRC柱-SRC梁节点的抗震性能研究。以柱含钢率、轴压比、混凝土强度和柱体积配箍率为变化参数,设计了34组SRC柱-SRC梁节点算例模型并进行数值模拟,基于所得到的数据分析以上因素对节点抗震性能的影响。结果表明,与普通含钢率节点相比,高含钢率SRC柱-SRC梁节点滞回曲线饱满,形状与纯钢结构更为接近,在承载能力与耗能性能方面优势明显。柱含钢率、混凝土强度、柱体积配箍率的增大均会使高含钢率SRC柱-SRC梁节点的承载能力与耗能性能有所提升,但在设计中应特别注意高含钢率SRC构件的轴压比限值。高含钢率SRC柱-SRC梁节点抗剪承载力研究。分析节点在水平荷载作用下节点的受力状态,确定核心区所受剪力值的计算方法。根据高含钢率SRC柱-SRC梁节点自身特点,并以钢“框架-剪力墙”机理为基础,借助数值拟合回归的方法推导出了适用于该类节点的抗剪承载力计算公式。对比多组算例的有限元计算结果和所提公式的预测结果,可知本文所推导公式对高含钢率SRC柱-SRC梁节点的抗剪承载力计算较为适用。
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