T形钢管混凝土柱-钢梁框架顶层边节点抗震性能研究

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钢管混凝土结构是混凝土和钢材发挥了各自的优点组合而成的一种新型结构形式,近年来在高层建筑中的应用越来越广泛。随着钢管混凝土结构的广泛使用,钢管混凝土节点的设计问题也备受关注,国内外很多机构都做了大量的研究。但目前对钢管混凝土柱.钢梁节点的研究主要是针对方钢管或者矩形钢管节点,对异形截面钢管混凝土柱外加强环式节点的研究较少。
  为了研究T形截面钢管混凝土柱.钢梁框架节点的抗震性能,本文以框架顶层边节点为研究对象,通过3个“弱节点型”和1个“强节点型”1/2比例节点试件在低周反复荷载作用下的拟静力试验,对该类异形节点在地震作用下的受力机理、承载能力、破坏形态、耗能能力及强度与刚度退化特征等进行了研究,并在此基础上讨论了不同轴压比对节点试件抗震性能的影响。
  研究结果表明,“弱节点型”试件破坏形态主要为节点核心区在剪压复合应力状态下的剪切破坏,而“强节点型”试件破坏形态为钢梁的局部屈曲破坏,且破坏前经历了较大的塑性变形,并且随着轴压比的增大,承载力呈上升趋势,节点水平荷载.位移滞回曲线饱满,位移延性系数均大于3,粘滞阻尼系数在0.42~0.52之间,充分表明节点具有良好的滞回性能和耗能能力,节点强度的退化较平缓,节点刚度退化在试件屈服前并不明显,到节点屈服后,随着位移幅值和循环次数的增加刚度退化明显,且轴压比大的试件刚度退化越严重。
  本文对T形节点的研究结果可为异形钢管混凝土柱,钢梁节点力学性能的进一步研究提供数据参考,也可为异形节点在水平地震作用下的设计方法提供相关的理论依据。
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