钢管混凝土柱-钢梁端板连接装配式节点抗倒塌性能研究

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随着我国建筑结构产业的蓬勃发展,高层及超高层建筑的应用越来越广泛,结构体系中钢与混凝土组合结构的应用程度远高于钢筋混凝土结构和钢结构。其中,钢管混凝土结构作为一种近年来兴起的新型组合结构,具有性学性能高、抗火性能好、变形能力强等优点,并且由于外包钢管的存在,大量节省混凝土的浇筑模板,是一种绿色、环保的天生的装配式结构,选取一种既满足装配式要求又安全可靠的钢管混凝土柱-钢梁节点连接形式是实现装配式结构产业化亟需解决的关键问题。结构在全生命周期里还可能遭受爆炸、撞击等偶发荷载,而突发事件可能使建筑物局部构件失效,失效构件相邻梁柱体系通过拉结作用形成新的传力路径并进行力和变形的重新分配,梁柱节点作为重要传力构件对剩余结构的传力机制影响甚大,这便需要节点具有较好的抗连续倒塌性能。本文针对方钢管混凝土柱一钢梁端板式节点,分别设计平齐端板式节点SJ-FD和外伸端板式节点SJ-ED,并利用有限元的方法对其进行抗连续倒塌性能分析,研究结果表明,钢管混凝土柱-钢梁端板式节点在连续倒塌情况下表现出较好的抗力和延性,具有良好的抗连续倒塌能力;其承载力曲线在加载前期表现为弹性特征,而在加载后期曲线持续上升,直到节点达到极限承载力后曲线不再上升;钢管混凝土柱-钢梁平齐端板式节点的破坏模式为螺栓群由下至上被拉断,且平齐端板由下至上与钢管脱开;而钢管混凝土柱-钢梁外伸端板式节点的破坏模式为形心轴下方螺栓群被拉长,且与钢梁下翼缘连接的外伸端板的部分截面与钢管脱开。
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