方钢管混凝土柱和h钢梁外肋环板节点的研究

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1、翁天率大薯硕士学位论文学科专业：堕塑王堡作者姓名：苜盆垒指导教师：堕圭生．2004年12月摘要近年来，方钢管混凝土柱与H钢梁形成的框架结构体系己经成为住宅钢结构的一个主要发展方向。但目前相应的规范、规程中适用于这种新型结构体系的节点形式比较少，在一定程度上制约其工程应用。为配合方钢管混凝土结构的推广和相关设计规程的推出，本文按铰接、半剐接和刚接三种节点类型总结了目前常用节点的形式和受力特点，并简要介绍了刚接节点的研究现状。在此基础上提出了一种新型刚接节点一外肋环板节点，并对其力学性能从理论和试验两

2、个方面进行了研究。本文首先对外肋环板节点梁翼缘受拉模型的传力机理进行了分析，提出了基于屈服线理论的节点承载力计算公式。然后通过十个节点模型试件的静力拉伸试验，研究了方钢管混凝土柱与钢粱翼缘连接的结构性能。介绍了各试件的破坏过程及特征，分析了节点域的应力传递机制，并对节点承载力实测值和理论计算值进行了比较分析。研究结果表明，外肋环板节点梁翼缘受拉模型具有较高的承载力和良好的延性，在钢管中填充混凝土有利于提高节点的屈服承载力和刚度。理论分析提出的计算公式较好的预测了节点模型的屈服承载力。为研究外肋环板

3、节点的抗震性能，本文对三个十字型足尺试件进行了拟静力试验。介绍了各试件的破坏过程及特征，分析了节点域的应力传递机制。然后根据实测的滞回曲线，对节点的承载力、延性、耗能能力、强度退化、刚度退化等抗震性能指标进行了详细的比较分析。分析结果表明，外肋环板节点构造措施简单合理，具有较好的抗震性能。通过空钢管试件和填充混凝土试件的对比分析，表明在钢管中填充混凝土有利于改善节点的抗震性能。本文经过试验和分析后认为：外肋环板节点传力可靠、构造简单、因而具有广阔的应用前景。关键词：方钢管混凝土柱，H型钢梁，外肋环

4、板节点，承载力计算公式，静力拉伸试验，拟静力试验，抗震性能ABSTRACTInrecentyears，framestructurescomposedofconcrete—filledsquaresteeltubularcolumnandH—shapedsteelbeamhavebeenoneofthemajorrepresentationsinthedevelopmentofsteelstrucan'eofresidentialbuildings．Butatpresent，therearevery

5、litliejointtypesforthiskindofstructureinthecorrespondingcodesandregulations，whichrestrictsitspracticeintheproject，Tocoordinatethepromotionofconcrete—filledsqum‘esteeltubularcolumnstructureandtheimplementationofnewdesigncode，thispapersummarizesjointtyp

6、esofconcrete-filledsquaresteeltubularcolumnwithsteelbeamaccordingtOhingedjoints，semi·rigidjointsandrigidjoints，andsimplyintroducesthepresentresearchoftherigidjoints．Onthebasisofaboveanalysis，onenewtypeofrigidjoints--verticalstiffenerjointisproposedand

7、atheoreticalandexperimentalstudyiscarriedouttounderstandthemechanicalpropertyofthisnew-typerigidjoint．Forcetransfermechanismoftheverticalstiffenerjointmodelwithonlytensilebeamflangeisfnrsflyanalyzed，andbasedonyieldlinetheory,theformulaforcalculatingth

8、ebearingcapacityofthejointispresented．Thentenspecimensofthejointmodelarestudiedbystatictensiletesttoinvestigatethestructurebehavioroftheconnectionbetweenconcrete-tilledsquaresteeltubularcolumnandsteelbeamflange．Thefailureprocessandfeatureofeac