钢管束组合墙—梁翼缘加强型节点抗震性能研究与分析

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国家近年一再提出大力推广装配式建筑,积极稳妥推广钢结构建筑。钢管束混凝土组合墙体系是一种新型钢结构体系,具有广泛的工程应用价值和重大的社会经济效益。目前国内外对钢管束混凝土组合墙体系的试验与理论研究较少,本文在前人的研究基础上,提出了一种适用于该结构体系的墙—梁翼缘加强型节点,力图实现更好的力学性能,以指导设计和工程应用。本文对钢管束混凝土组合墙—梁刚接节点抗震性能进行研究,设计了一个肋板型节点和三个翼缘加强型端板节点试件,进行低周反复荷载试验,考察翼缘与墙体是否焊接对肋板型节点的影响和翼缘补强及端板厚度对端板型节点的影响,研究节点的破坏形态、极限承载力、滞回性能、延性、耗能能力等。研究结果表明肋板型节点和端板型节点都展现了很好的承载能力和抗震性能;肋板型节点因翼缘与墙体未进行焊接,虽延性有所提高但降低了其承载力,削弱了其抗震性能;端板型节点的承载力和抗震性能随着端板厚度的增加而增强,端板厚度对节点有较大影响;端板型节点在梁翼缘增加了贴板后,对极限承载力、延性、刚度等均有一定提高,但耗能能力有微小下降,翼缘加强后在梁翼缘可以有效的形成塑性铰,达到“强节点,弱构件”的抗震设计要求。利用了ANSYS有限元分析软件,根据试验中构件的实际尺寸建立有限元模型进行数值模拟分析,并与试验进行对比,又经过对翼缘上贴板的尺寸、形状等进行分析,对该种节点进行了系统的研究,结果表明,有限元模拟结果与试验结果整体吻合较好,各模型滞回曲线均呈现饱满梭形,将贴板加长的做法显著提升了节点的耗能能力,增强了节点的初始刚度,有效的延缓了节点的屈服和破坏,是一种抗震性能更好的节点。综合来看,应优先选用梁翼缘与端板焊接的肋板型节点,或者贴板较长的翼缘加强型端板连接节点。
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