型钢混凝土转换梁柱节点的抗震性能试验研究

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近年来,体型复杂、功能多样的高层、超高层建筑在世界各地迅速发展,其中大多数都采用了型钢混凝土结构,尤其是在为了满足建筑功能上下不一致的需求而设置的转换层中。转换节点是转换层中受力复杂的关键位置,是保证整体结构承载力和刚度的关键位置。很多学者对型钢混凝土节点开展了研究,但大部分都集中在框架梁柱节点,很少有针对高层建筑的型钢混凝土转换节点进行研究。本文以某实际工程为背景,介绍一种型钢混凝土转换梁柱节点,该型式节点的特点在于转换梁截面内含两工字型钢,转换柱内含十字型钢。本文通过模型试验和有限元数值模拟分析验证并探索这种节点的受力性能及抗震性能。本文选取实际工程转换层中的两种比较典型的型钢混凝土转换节点,制作2个缩尺比例为1:3的模型,通过对模型进行拟静力试验,分析节点的破坏形态、承载能力、刚度、滞回特性、延性、耗能能力及关键位置钢筋和型钢的应变等。试验结果表明,这种节点具有较强的承载能力、较好的延性和耗能能力,在荷载作用下能够满足实际工程对强度和刚度的要求。本文利用有限元分析软件ANSYS建立2个型钢混凝士转换梁柱节点的三维有限元模型并进行数值模拟分析,并将有限元模拟结果与试验结果进行对比分析,相互印证,结果表明两者吻合较好,验证了这种节点具有较好的受力性能和抗震性能。综合上述拟静力试验和有限元分析结果可知,这种型钢混凝土转换梁柱节点具有较好的承载能力和抗震性能,能够满足实际工程的设计要求,能为以后的转换节点研究和工程应用提供参考。
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