【摘 要】
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钢梁-混凝土柱(RCS)组合结构具有受力合理、节约材料、缩短工期及质量易于保证等优点。相比平腹板钢梁,波浪腹板钢梁具有更好的经济性及更高的承载力,采用波浪腹板钢梁替代平
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钢梁-混凝土柱(RCS)组合结构具有受力合理、节约材料、缩短工期及质量易于保证等优点。相比平腹板钢梁,波浪腹板钢梁具有更好的经济性及更高的承载力,采用波浪腹板钢梁替代平腹板钢梁,是钢梁-混凝土柱组合结构的重要发展方向。梁柱节点的抗震性能对结构来说至关重要,为考察课题组提出的新型端板螺栓连接波浪腹板钢梁-混凝土柱节点的抗震性能,本文对其进行了试验研究,以期为今后的科学研究和推广应用提供参考。该新型节点采用高强螺栓将波浪腹板钢梁通过端板与预制混凝土柱连接,为保证接触面的受力均匀,采用高性能复合灌浆料对连接处柱钢板箍与钢梁端板间的缝隙进行灌浆,待其达到强度后对螺栓施加预紧力。设计制作了4个足尺节点试件,其中3个试件分别采用不同的方式对波浪腹板进行加强,另一个试件未做处理,对4个试件进行低周反复荷载试验,观察试件受力-变形-破坏的全过程并记录试验数据。通过对试验现象的观测及试验数据处理,对节点试件的滞回曲线、骨架曲线、延性及耗能能力等抗震指标进行了分析和对比,试验结果表明:对腹板采取的不同加强措施均能提高试件的极限承载力;所有试件均表现出了良好的耗能能力;梁端加强钢板能够实现梁端塑性区域的外移;且该施加螺栓预紧力的端板螺栓连接方式达到了刚性节点的要求。根据试件实际受力变形特点和破坏过程,结合现有理论和成果,对试验中波浪腹板钢梁发生剪切屈曲破坏的原因进行了分析,分析表明试验中波浪腹板钢梁由于跨度太小,导致其不符合“强剪弱弯”的设计要求,而发生剪切屈曲破坏。现有的研究表明波浪腹板有着较平腹板更高的抗剪屈曲荷载,但腹板屈曲后荷载下降严重,由于其基本无屈曲后强度,在实际工程设计中应保证波浪腹板的抗剪稳定承载力,避免波浪腹板钢梁发生剪切屈曲破坏。同时结合试验数据及理论计算,对考虑屈曲后强度的梁端加强钢板的设计提出了计算方法。
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