钢管柱-钢筋混凝土框架转换节点设计研究

摘要：

在传统钢管柱与钢筋混凝土框架转换方式的基础上,提出了一种适用性较强的新型转换节点.框架柱纵向受力钢筋与节点域钢管侧壁焊接,框架梁纵向受力钢筋与节点钢牛腿翼缘焊接.该转换节点钢管下插长度小,节约钢材效果明显.通过钢牛腿翼缘的叠层式连接构造,既能解决框架梁钢筋焊接的问题,又可减小牛腿翼缘偏心受力的影响,焊接施工方便.在清华大学教育部重点实验室进行了4个转换节点的缩尺模型试验,并采用非线性有限元软件Marc对转换节点的受力机理进行深入分析.结果表明:在水平往复荷载作用下,试件加载至最大位移时,牛腿端部混凝土压溃、剥落,纵向受力钢筋弯折变形显著,形成塑性铰.框架柱顶部混凝土裂缝数量较少,试验结束时框架柱基本完好.钢管柱底部管壁可能进入屈服,钢管柱及节点域均未出现面外变形.试件的荷载-位移滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力.钢管柱的最大应力均出现在框架的顶部附近,过渡段钢管的应力低于钢管柱.在达到极限变形状态时,钢牛腿、内环板及竖向加劲肋应力较低,均处于弹性状态.该钢管柱-钢筋混凝土框架转换节点具有良好的技术经济性能,能够达到"强节点、弱构件"的抗震性能目标.

关键词：钢管柱、混凝土框架、转换节点、试验、有限元分析

所属期刊栏目：37

分类号：TU398.2;TU398.9(建筑结构)

资助基金：中国建设科技集团股份有限公司科技创新基金项目W2016043

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：65-78