空间网架结构钢管混凝土柱节点力学性能足尺试验及分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第35卷第6期JournalofCivil。土Arc木hit建ect筑ura与l&环En境vir工on程mentaIEngineeringVol_35No．62O13年12月Dec．2O13doi：10．11835／j．issn．1674—4764．2013．06．012空间网架结构钢管混凝土柱节点力学性能足尺试验及分析李明方，蔡元奇，卢云祥。，娄泽方(1．武汉科技大学理学院，武汉430065；2．武汉大学土木建筑工程学院，武汉430072；3．贵州省建筑科学研究检测中心，贵阳550006；4．中信建筑设计研究总院有限公

2、司，武汉430O14)摘要：采用足尺试验与数值仿真相结合的方法研究空间网架结构中的钢管混凝土柱节点的受力及抗震性能。试验荷栽逐级加载到设计荷载的l_6倍并观测柱节点的变形与应力。试验结果表明试验荷载下柱节点钢结构部分基本处于弹性状态，混凝土极小部分区域超出压应力极限，钢管与混凝土粘接良好。非线性有限元分析结果揭示了柱节点在低周往复荷载作用下的滞回耗能能力和破坏特征，指出了柱节点承载的薄弱位置，给出了柱节点的极限承载力。结果表明，足尺试验与数值计算相结合的方法可以全面揭示柱节点的受力特性及抗震性能。关键词：钢管混凝土柱节点；足尺试验；非线性有限元；极限承载力

3、；滞回耗能能力中图分类号：TU375．3文献标志码：A文章编号：1674—4764(2013)06—0073—09Full—ScaleTestandAnalysisofMechanicalBehaviorofConcreteFilledSteelTubularColumnNodeinSpaceTrussStructureLiMingfang，CaiYuanqi。，LuYunxiang。，LouZefang(1．CollegeofScience，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430065，P．R．Chi

4、na；2．SchoolofCivilEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，P．R．China；3．ConstructionScientificResearchTestingCenterofGuizhouProvince，Guiyang550006，P．R．China；4．CITICGeneralInstituteofArchitecturalDesignandResearchCo．，Ltd，Wuhan430014，P．R．China)Abstract：Toinvestigatemechanica1behaviora

5、ndseismicbehaviorofconcretefilledsteeltubularcolumnnode(CFSTCN)inspacetrussstructure，bothfull—scaletestandFiniteElementMethod(FEM)wereemployed．Thetestloadwas1．6timesofdesignloadandbyincrementalsteploading．Meanwhile。stressanddeformationinCFSTCNwereobservedtomonitorbearingcapacityof

6、thenode．Theresultsshowthatsteeltubularworksinelasticstateandasmallpartofconcretebeyondofcompressivestresslimits；steeltubeandconcreteadhesivewel1．ThehysteretieenergydissipationcapacityandfailuremodeundercyclicloadingwererevealedbynonlinearFEM．weakestpositionandultimatebearingcapaci

7、tyofthenodewereobtainedfromFEMresults．Themethodofcombiningfull—scaletestandFEMcanwel1revealthemechanicalbehaviorandtheseismicbehaviorofthenode．Keywords：concretefilledsteeltubularcolumnnode；full-scaletest；nonlinearfiniteelementmethod：ultimatebearingcapacity；hystereticenergydissipat

8、ioncapacity收稿日期：2012-08—10基金项目：中央