钢管混凝土柱巨型交叉节点受力性能研究.pdf

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1、建箕结构堂握』!旦塑塑!!里迥亟i旦g璺!里!!坠堕!嚣；；尹蒸j节嬲轰；?—圜文章编号：1000—6869(2017)05—0069-08DOI：10．14006／j．jzjgxb．2017．05．009钢管混凝土柱巨型交叉节点受力性能研究孙飞飞1，冉明明2，周健3，黄杰2，王述文2，王锋4，王荣3(1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092；2．同济大学土木工程学院，上海200092；3．华东建筑设计研究院有限公司，上海200002；4．中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司，上海200

2、125)摘要：在一超高层结构工程中，外框架采用了焊接钢管混凝土边柱和夹角为120的斜柱交叉形成高达6层且与6层楼面梁相接的巨型交叉节点，该节点构造复杂。节点边柱的轴向倚载不平衡在节点处产生剪力，同时，由于斜柱承受的轴向荷载巨大，该巨型节点受力复杂。为研究该节点的受力性能，对其进行了大比例模型加载试验。试验在最不利工况(1．2×重力荷载+1．3×设防地震作用)下：1)在设计荷载作用下节点试件整体仍然处于弹性工作状态；2)增大边柱不平衡力，对节点试件的平面内侧移有一定的影响，而对平面外变形基本没影响；3)对斜柱

3、轴向荷载进行卸载，将节点由压剪转换至更不利的拉剪受力状态，节点未破坏；4)施加斜柱轴向荷载超过设计承载力的2倍，节点试件最终在斜柱两端出现局部鼓起而发生破坏，说明该交叉节点的设计符合我国规范“强节点弱构件”的设计原则。在整个加载过程中，节点区域并未产生剪切破坏面，钢管内部设置的纵向内隔板和加劲环板使得钢管与混凝土协同工作，节点构造合理。通过合理的简化，对该节点试件进行了三维非线性有限元分析，其荷载一变形曲线以及破坏模式与试验结果吻合良好。关键词：钢管混凝土柱；斜柱；巨型交叉节点；不平衡力；静力试验；有限元模

4、拟；破坏模式；设计方法中图分类号：TU973．257TU317．1文献标志码：AMechanicalbehaviorofhugecrossoverjointbetweentwoconcrete．filledsteeltubularcolumnsSUNFeifeil，RANMingmin92，ZHOUJian3，HUANGJie2，WANGShuwen2．WANGFen94，WANGRon93(1．StateKeyLaboratoryforDisasterMitigationinCivilEngineerin

5、g，Ton舒iUniversity，Shanghai200092，China2．SchoolofCivilEngineering，TonalUniversity，Shanghai200092，China；3．EastChinaArchitecturalDesign＆ResearchInstituteCo．，Ltd，Shanghai200002，China；4．ChinaConstructionEighthEngineeringDivisionCo．，Ltd，Shanghai200125，China)Abst

6、ract：Intheexteriorframeofasuperhigh—risebuilding，aninclinedcolumnandasidecolumn，bothbeingconcrete—filledsteeltubularcolumns。intersectwithasmallangleof12。toforn3ahugeiointwithaheightoversixstories．andthejointisalsoconnectedwithsixfloorbeams．Unbalancedaxialf

7、orceexistsinthesidecolumnoverthejoint，resultinginunfavorableshearloadalongthecrossoverjoint．Theinclinedcolumnissubjectedtoextremelylargeaxialforce．Inordertovalidateitsloadtransfermechanism．alarge—scaletestontheiointwasconductedinfourstagesconsideringthemos

8、tunfavorableloadcombinationof1．2timesgravityloadand1．3timesdesignearthquakeaction．Thetestresultshowsthat：inthefirststagewithdesignload，thespecimenremainsinelasticstate；secondly，alargeincreaseofunbalancedaxial