钢结构箱形柱与梁异型节点抗剪承载力分析_薛建阳

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1、第44卷第8期土木工程学报Vol．44No．82011年8月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALAug．2011钢结构箱形柱与梁异型节点抗剪承载力分析薛建阳胡宗波彭修宁刘祖强(西安建筑科技大学，陕西西安710055)摘要:基于对钢结构箱形柱与梁异型节点形式及受力性能的分析，建立异型节点域的受剪计算模型，并推导节点域在压弯情况下的抗剪承载力计算公式。通过对箱形柱与工字梁和箱形梁异型节点模型的低周反复加载试验，研究轴压比和核心区高度对节点域抗剪承载力的影响，得到节点域的剪力-剪应变滞回曲线;从试验模型的滞回曲线可以看出，异型节点域以剪切变形为主，且具有良好的延性和抗剪承载能力

2、。试验结果与计算分析表明，节点域在小核心区发生剪切屈服，提出的节点域抗剪承载力计算公式与试验结果比较吻合。关键词:钢结构;箱形柱;异型节点;核心区;抗剪承载力中图分类号:TU391TU312文献标识码:A文章编号:1000-131X(2011)08-0009-07AnalysisofshearresistanceofirregularjointbetweensteelboxcolumnsandbeamsXueJianyangHuZongboPengXiuningLiuZuqiang(Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi'an710055，

3、China)Abstract:Basedonananalysisoftheformandmechanicalbehavioroftheirregularjointbetweensteelboxcolumnsandbeams，ashearcalculationmodelinthepanelzoneoftheirregularjointisestablishedandasimplifiedformulaispresentedforcalculatingtheshearresistanceofthesteelirregularjointundercompressionandbending．Thro

4、ughthelowcyclicreversedloadingtestsoftheirregularjointbetweensteelboxcolumnsandbeams，theinfluencesoftheaxialcompressionratioandtheheightofthecoreareaontheshearcapacityofthepanelzonearestudied．Thehystereticcurvesofshearstressvs．shearstrainarealsoobtained．Itisshownthatthesheardeformationisthemainpart

5、ofdeformationinthejointpanelandtheirregularjointhasgoodductilityandhighshearresistance．Bothtestandcalculationresultsindicatethatthefailurepatternofthepanelzoneisshearyieldofthesmallcorearea．Calculationresultsareingoodagreementwithtestresults．Keywords:steelstructure;boxcolumn;irregularjoint;corearea

6、;shearresistanceE-mail:jianyang_xue@163．com要能传递梁端弯矩，这样就使得节点域的应力状态非引言常复杂。H形柱或箱形柱与工字形梁刚性连接节点在钢结构中是常见的节点形式，通过试验研究发现，节［1-3］随着工业建筑生产工艺的改进及其使用功能要点域以剪切变形为主。由于异型节点两侧梁不等求的不断提高，大型钢结构在实际工程中得到了越来高且截面形式不同，而箱形柱与梁节点域的腹板剪应［4］越广泛的应用。在一些复杂钢结构框架中，出现了箱力分布也不均匀，因此传统的节点域计算公式已不［5］形柱和工字梁、箱形梁连接形成的异型节点。而目前能适用。本文以1000MW火电厂主厂房

7、的钢结构国内外对这类新型钢结构异型节点还缺乏必要的试异型节点为原型(如图1所示)，对箱形柱与工字梁和验研究与理论分析。箱形梁连接形成的异型节点的受力机理和抗剪承载钢结构的节点连接，除了能传递梁端剪力外，还力进行研究，为其在水平地震作用下的抗剪设计提供理论依据。基金项目:国家自然科学基金(50978217)，中国博士后科学基金(20080440814)1节点域形式及受力特点作者简介:薛建阳，博士，教授收稿日期: