大尺寸空間相貫節(jié)點承載力和抗震性能研究.pdf

1、本文工程背景中云端塔為鋼管混凝土柱、鋼梁、組合樓板的混合框架—鋼筋混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)體系,所在地成都抗震設(shè)防烈度為7度,高度為185.1米,結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則,屬于高度和結(jié)構(gòu)同時超限的超限高層,為了保證建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性,針對其混合框架轉(zhuǎn)角十一層處一關(guān)鍵空間相貫節(jié)點,分別進行了該節(jié)點空心和填充混凝土的單調(diào)及循環(huán)重復(fù)加載試驗,首先研究節(jié)點在兩種加載時的軸向承載力、破壞模式、節(jié)點相貫區(qū)應(yīng)力分布,相貫焊縫兩側(cè)焊縫的彈塑性發(fā)展,并驗證

2、為保證節(jié)點受力性能所采用構(gòu)造措施的有效性,最后進行有限元分析,與試驗結(jié)果對比,驗證試驗結(jié)果的合理性和可靠性,主要工作如下:
　?、俚谝唤M試驗包括2個節(jié)點,分別為空心節(jié)點(1)和填充混凝土節(jié)點(2),對該組節(jié)點進行單調(diào)靜力加載,主要是研究填充混凝土前后節(jié)點極限承載能力,節(jié)點區(qū)的彈塑性發(fā)展趨勢和破壞模式。
　　②第二組試驗節(jié)點同第一組試驗節(jié)點,分別為節(jié)點(3)和節(jié)點(4)對該組節(jié)點進行循環(huán)重復(fù)加載,主要研究填充混凝土后對節(jié)點抗震

3、性能的影響。
　　③有限元分析與第一組節(jié)點試驗結(jié)果進行對比,驗證試驗結(jié)果的合理性和可靠性,模擬節(jié)點內(nèi)填充混凝和拉板的應(yīng)力應(yīng)變作為補充。
　　通過試驗研究和分析,得到的主要研究結(jié)論如下:
　　①四個節(jié)點在單調(diào)靜力加載和循環(huán)重復(fù)加載作用下破壞模式都為直管段鋼管壓屈鼓出,空心節(jié)點和填充混凝土后節(jié)點極限承載力分別達到1倍和2倍軸力設(shè)計值;填充混凝土節(jié)點加載至軸力設(shè)計值時,鋼管及節(jié)點相貫區(qū)應(yīng)力基本小于屈服強度,且沒有明顯變形,只

4、有部分區(qū)域達到屈服強度,但節(jié)點依然能夠保持軸向承載力和剛度,表明節(jié)點設(shè)計安全可靠;
　　②循環(huán)重復(fù)荷載作用下,節(jié)點中混凝土能夠有效約束節(jié)點區(qū)焊縫兩側(cè)鋼管管壁的塑性應(yīng)變,且在塑性階段初期應(yīng)變增量呈線性均勻增加,延緩了節(jié)點部分區(qū)域屈服后節(jié)點整體剛度的退化;
　?、垆摴芑炷料嘭灩?jié)點在兩種荷載作用下,鋼管離節(jié)點較近區(qū)域的塑性應(yīng)變遠小于鋼管較遠區(qū)域的的應(yīng)變,實現(xiàn)了“強節(jié)點弱構(gòu)件”的抗震設(shè)計理念,具有較好的耗能性能。
　?、苡邢?/p>