钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点受力性能研究

摘要

钢管混凝土柱抗剪环-环梁节点因其制作简单、施工方便、造价较低等优点，成为近几年在实际工程中应用较为广泛的一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点形式。
　　在四川广电大厦中心主楼工程中，为满足建筑造型设置钢管混凝土斜柱的要求，形成了钢筋混凝土梁、板与钢管混凝土柱呈75°斜交的节点。到目前为止，尚未对此钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点进行过试验研究与实际工程。本文通过5个按实际工程2/3比例缩尺的钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁梁柱组合体试件的静载试验，重点研究了不同环梁环筋与箍筋配置方式、不同环筋与纵筋配筋量之比、不同环梁与纵梁截面高度比以及设置环梁加强筋和斜拉筋等因素对节点受力性能、破坏形态、承载力和延性的影响，为实际工程提供了直接的试验依据。
　　同时，本文还通过非线性有限元软件ABAQUS对5个试验试件进行了模拟，并与试验结果进行对比，证明了按本文采用的有限元计算方法模拟钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点具有较好的适用性，并能满足一定的精度。在此基础上，不断改变试件的几何尺寸及环梁的配筋构造来进行有限元计算，进一步探讨了钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点在静载作用下的受力性能和破坏形态。
　　试验和有限元模拟分析结果表明：钢管混凝土斜柱抗剪环-环梁节点受弯破坏模式主要有两种，一种破坏发生在纵梁端，另一种破坏发生在环梁内。但无论破坏出现在纵梁端还是环梁内，节点的破坏均始于钢筋的屈服，发生这两种破坏模式的试件均具有较高的承载力和延性。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 钢管混凝土柱抗剪环-环梁节点

1.3 本文的研究目的与工作内容

2 试验方案

2.1 试验目的

2.2 试件设计

2.3 试验加载方案

2.4 量测内容及方法

3 试验结果

3.1 试件GJ-1

3.2 试件GJ-3

3.3 试件GJ-4

3.4 试件GJ-5

3.5 试件GJ-7

4 试验结果分析

4.1 斜柱抗剪环-环梁节点宏观受力分析

4.2 环梁环筋受力分析

4.3 环梁箍筋的受力分析

4.4 复合箍筋配置方式分析

4.5 环梁加强筋及斜拉筋受力分析

4.6 环筋与纵筋配筋量之比对节点破坏形态的影响

4.7 环梁与纵梁截面高度之比对节点破坏形态的影响

4.8 粘结、锚固性能

5 有限元分析

5.1有限元模型的建立

5.2 有限元模拟结果及与试验结果对比分析

5.3 算例

6 结论

致谢

参考文献

附录