新型卯榫节点约束下的复式中空钢管混凝土柱偏心受压力学性能分析

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1、2015年第2期混凝土与水泥制品2015No．22月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPR0DUCTSFebrua1w新型卯榫节点约束下的复式中空钢管混凝土柱偏心受压力学性能分析孙威，赵媛，阎石(沈阳建筑大学土木工程学院，110168)摘要：提出一种新型卯榫节点，可解决当前复式中空钢管混凝土构件所面临的问题。为考察新型节点对复式中空钢管混凝土柱的约束效果，以空心率和新型卯榫节点榫头长度为主要研究参数，开展偏压荷栽作用下的新型卯榫节点和普通节点约束下复式中空钢管混凝土柱承载力和侧向挠度的对比分析。分析结果表明，与普通节点约束相比，新型卯榫节．最可以提高复式中空铜管混凝

2、土柱的承载力，降低侧向挠度；构件的空心率和节点榫头长度对新型卯榫节点约束效果影响明显。关键词：新型卯榫节点；圆复式中空铜管混凝土柱；偏压；有限元分析Abstract：Anewtypeofmortiseandtenonjointwhichcansolvethecurrentproblemsofconcrete—filleddoubleskinsteeltubularmemberisputforwardinordertoresearchtheconfinementeffectofnewoint．Takingthehollowratioandtenonlengthasthemain

3、studyparameters，acomparisonanalysisonthebearingcapacityandmidspandeflectionofconcrete—filleddoubleskinsteeltubularconstrainedbymortiseandtenonjointandordinaryjointundertheeccentricloadedisdone．1’heresultsshowthatthenewjointcanimprovethebearingcapacityofmembersandreducethemidspandeflection；a

4、nditsconfinementeffectisdeterminedbythehollowratioandtenon1ength．Keywords：Newtypemortiseandtennonjoint；Circularconcrete-filleddoubleskinsteeltubular；Eccentrica]ly—loaded；Finiteelementmethod中图分类号：TU528．79文献标识码：A文章编号：1000—4637(2015)02—46—04O前言在工程中得到进一步推广应用。传统的钢筋混凝土结构由于受材料自身限制，基于以上问题，本文提出了一种新型

5、卯榫节点用于高层建筑建设时常导致结构的“肥梁胖柱”，影(该节点可与复式中空钢管混凝土柱及型钢梁组响建筑物的使用功能和使用空间：而钢管混凝土结合，形成具有装配式施工特点的框架结构体系)，采构因其优势受到工程界的青睐，其基本原理是借助用有限元软件ABAQUS建立新型卯榫节点约束与内填混凝土增强钢管壁的稳定性和钢管对核心混普通节点约束下复式中空钢管混凝土柱模型，并对凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压构件在偏心荷载作用下的承载力和跨中挠度进行状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压对比分析缩变形能力[111新型卯榫节点复式中空钢管混凝土是由两层同心钢管中间新型卯榫节点由

6、榫柱和墩柱组成，榫柱部分aJ．浇筑混凝土所形成的结构形式。与实心钢管混凝土以是实心钢柱、钢管混凝土或钢管一钢筋混凝土柱；相比．它不但减轻了自重还使截面更为开展，且能墩柱为外包钢管，管内浇筑混凝土：墩柱的四角设提高构件的抗弯刚度，弥补了实心钢管混凝土用作有螺杆孔，用来连接复式中空钢管混凝土端板；在大长细比或荷载偏心率较大构件时的缺点闭。复式墩柱的四周设置拼接板。用来与钢梁进行连接。卯中空钢管混凝土柱在受力性能上较实心钢管混凝榫结点构造如图1所示。土构件有所提高。近年来，对钢管混凝土结构力学新型卯榫节点可与带端板的复式中空钢管混性能的理论与试验研究已较为系统化l3-砌。但是，目凝

7、土柱采用装配式的方式进行组装。将新型节点榫前复式中空钢管混凝土结构因为没有提出合适的柱部分插入复式中空钢管混凝土内腔，端板螺孔与节点形式．并且未开展细致的研究工作等原因未能墩柱螺孔对正，通过螺杆将节点与构件连接。墩柱基金项目：国家自然基金资助项目(51208315)。四周的拼接板可与型钢梁进行连接。所形成的装配——46——孙威，赵媛，阎石新型卯榫节点约束下的复式中空钢管混凝土柱偏心受压力学性能分析式结构体系见图2。该体系受力时，主要靠榫柱和钢凝土构件模型，并且对构件模型施加偏压荷载，偏管内腔之间的紧密接