论文部分内容阅读
型钢混凝土(SRC)结构目前已成为多、高层建筑优先选用的结构形式之一。对于SRC框架而言,节点是结构体系中的传力枢纽,节点剪切破坏是导致结构失稳、倒塌的重要原因之一,因此保证节点的安全可靠尤为重要。目前国内外对普通十字型钢SRC梁柱节点进行了一定研究,而当课题组提出的扩大十字型钢和斜向布置十字型钢SRC柱与普通I字型钢SRC梁相交时,节点的力学性能尚不明确。在此背景下,本文通过试验研究、数值模拟和理论分析相结合的手段,对所提新型SRC节点的抗震性能和抗剪承载力进行研究,主要包括以下几方面内容:型钢混凝土梁柱节点的抗震性能试验研究。通过4个扩大十字型钢和斜向布置十字型钢SRC柱-SRC梁节点与1个普通十字型钢SRC柱-SRC梁节点的低周反复荷载试验,研究所提新型SRC节点的破坏形态、滞回性能、承载能力和延性等,分析配钢形式、加载角度和构造措施对其抗震性能的影响。结果表明:试件均发生节点核心区剪切破坏,破坏时内部混凝土仍可承担较大荷载;相较于普通十字型钢SRC节点,所提新型SRC节点滞回曲线更饱满、承载力高、延性和耗能能力强;柱内斜向布置十字型钢和梁柱正交时,节点的承载能力和变形性能更为优越,而所提两种构造措施对节点抗震性能影响不大。型钢混凝土梁柱节点的抗震性能数值模拟研究。基于ABAQUS平台系统,建立节点试件的有限元模型,对其反复荷载作用下的受力性能进行分析,将计算所得滞回曲线、骨架曲线、应力状态与试验结果对比,二者吻合良好;在此基础上,分析轴压比、混凝土强度、加载角度以及腹板宽度和厚度对节点受力性能的影响,结果表明:轴压比增加、混凝土强度降低、加载角度增加均可造成承载能力降低;相较于加大型钢腹板宽度,加大腹板厚度更能提高承载能力。型钢混凝土梁柱节点的抗剪承载力研究。对节点试件受力分析,将力等效转化,得出节点极限剪力值;建立节点抗剪承载力计算模型,采用线性拟合的方法确定了两个关键系数,得出了适用于本文SRC梁柱节点的抗剪承载力计算公式,验证表明公式计算与试验、模拟结果吻合较好,所提公式较为合理。