圆形钢管混凝土结构梁柱节点抗弯强度的分析

《圆形钢管混凝土结构梁柱节点抗弯强度的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、圆形钢管混凝土结构梁柱节点抗弯强度的研究第一章绪论第一章绪论1.1研究背景作为钢混凝土组合结构之一的钢管混凝土结构ConcreteFilledTubeStructure略称:CFT以其特有的力学性能受到了国内外工程界日益广泛的重视由于钢管对填充混凝土的约束作用混凝土处于三向压缩的应力状态从而能充分发挥其抗压强度另一方面其物理性能上发生了质的变化由原来的脆性材料转变为塑性材料而由于混凝土的填充效果钢管在轴向力的作用下能够不发生屈曲或延迟屈曲钢管混凝土结构的这种非常合理的材料组合能充分发挥和利用钢和混凝土材料的特点在性能上达到优势互补与纯钢结构或钢筋

2、混凝土结构相比较其不仅在静载下具有良好的强度和变形性能在地震等动力荷载的作用下亦有着优越的延性和耗能能力由于上述各项优点采用钢管混凝土结构时可节省大量的建筑材料并且施工方便工期短经济效益也是显而易见的近10年来随着经济迅速发展钢管混凝土结构在我国的高层建筑地铁车站以及大跨度桥梁工程中得到了卓有成效的应用福建泉州市的邮电中心大厦16层高87.5米是我国第一座采用钢管砼结构的高层建筑于1992年建成广州好世界广场大厦33层于1993年率先采用C60级的钢管高强混凝土柱并获得成功其后数年间我国达百米和超过百米的钢管混凝土结构的高层建筑已有20多座其中最

3、高的是深圳的赛格广场大厦72层结构高度291.6米是我国自行设计和施工的属于钢结构体系的超高层建筑地铁车站是国内最早采用钢管混凝土结构技术的工程项目进入90年代以来已经在北京地铁复八线的天安门东站永安里站和南京地铁的三山街站建设中采用了钢管混凝土柱作为中间竖向支撑系统钢管混凝土由于其高强轻质和便于施工已经公认为建造大跨度拱桥的理想结构材料[1]至1998年我国已建和在建的钢管混凝土拱桥已达60多座其中重庆市万县长江公路大桥跨度达420米为混凝土大跨度拱桥的世界之最1.2研究现状一概况我国在钢管混凝土结构的理论研究和工程应用方面取得了令人瞩目的成就

4、受到了国外学者的高度评价[2]我国上世纪60年代开始使用钢管混凝土结构1978年钢--圆形钢管混凝土结构梁柱节点抗弯强度的研究第一章绪论管混凝土结构列入国家科学发展规划到1991年底先后由建设部能源部和国家建材总局颁布了有关钢管混凝土结构的设计规程或规定[3][4]1995年钢管混凝土结构技术被列入科技成果重点推广项目钢管混凝土结构的应用研究也从高层重载结构扩大到大跨网架结构桥梁结构[1]在试验和理论研究方面以钟善桐蔡绍怀先生为代表的研究成果得到了国际上的广泛认同钟善桐先生的统一理论为代表的钢管混凝土柱研究涉及了压弯扭剪预应力以及高度复杂荷载下的

5、力学性能和钢管混凝土结构体系的力学计算[5]欧洲最早开始钢管混凝土结构的应用对方钢管混凝土结构的力学性能进行较为深入的研究并在组合结构规范中列入了钢管混凝土结构的内容BS5400以及DIN18806美国在6070年代进行了大量的试验和理论分析工作率先在规范ACI318-65中列入钢管混凝土轴压构件设计公式日本在60年代开始钢管混凝土结构的研究和应用并在行业规范劲性钢筋混凝土结构计算基准Ÿ同解说[6]和钢管结构设计施工指针Ÿ同解说[7]中列入了钢管混凝土结构的内容1995年神户大地震后日本政府对震后的各项调查研究和抗震对策工作提供了大规模的资助19

6、97年10月日本建筑学会总结了震前和震后的各项调查和研究成果充分肯定了钢管混凝土结构的优良抗震性组织出版了钢管混凝土结构设计施工指针[8]确定了钢管混凝土结构作为高层和超高层建筑的主导结构体系的地位二钢管混凝土结构节点的研究节点是一种结构体系的重要组成部分它对于保证结构的整体性和计算模型的正确性都有着举足轻重的作用作为一种新兴的结构形式钢管混凝土结构节点强度和刚度的研究还有待深入在我国哈尔滨建筑工程学院曾在80年代进行过钢管混凝土结构梁柱节点的局部模型抗拉试验研究近年来我国还结合实际工程对钢管混凝土梁柱节点[14][15]和钢管混凝土拱桥的节点[

7、16]开展了研究并且在结构设计中考虑节点性能的因素[17]针对具体工程国内也创造出了多种节点构造形式例如钢管混凝土柱和钢筋混凝土楼盖的连接就有变梁宽式双梁式穿心或半穿心钢牛腿式钢筋混凝土环梁式等多种形式钢管混凝土柱和钢结构的连接则多采用加强环和连接腹板上下加强环用于传递弯矩穿心或不穿心的连接腹板用于传递剪力由于我国钢结构高层建筑尚不多更新的节点形式还未得到开发现行规范中提供的基本构造形式还相当有限这些节点形式多是针对变化多样的具体结构而提出的这方面系统的试验和理论研究目前还很不充分有关的研究资料和试验数据还很缺乏在钢管混凝土梁柱节点的研究方面日本

8、处于领先地位为了保证梁的荷载能平滑地传到柱上开发了各种各样的构造形式[8]其基本的应力传递机理以加藤勉等提--圆形钢管混凝土结构梁柱节点