文档介绍：L形方钢管混凝土组合柱钢梁顶底角连接节点的抗震性能研究 钢梁和混凝土梁
? L形方钢管混凝土组合柱钢梁顶底角连接节点的抗震性能研究 L形方钢管混凝土组合柱钢梁顶底角连接节点的抗震性能研究
蒲 瑜
(重庆建筑工程职业学院， 重庆 400072)
[摘 要] 提出了一种L形方钢管混凝土组合柱钢梁顶底角连接新型组合节点，为了论证新型节点的抗震性能，利用模拟地震加载试验对四个指标均相同的试件进行了实验。试验结果表明，4个试件在位移-30 mm前，荷载随位移的增加而减小，在位移大于0之后，荷载随位移的增加而增加，表明试件的正向塑性能力比反向塑性能力要好。随着累积滞回耗能的增加，试件能量耗散也随之增大，其中能量耗散在累积滞回耗能为4Δy之前，增加的趋势较为缓慢，而在累积滞回耗能大于4Δy后，能量耗散增加的趋势较为迅速。试件刚度退化中L1最慢，其抗震性能的较其他3个要好。
[关键词] 混凝土； 组合柱； 顶底角； 抗震性能
1 概述
在钢管中并且是异形截面的钢管中浇注混凝土后从而形成的异形柱结构称为钢管混凝土异形柱。直接的说钢管混凝土异形柱就是混凝土灌入到异形管中[1-4]。钢管混凝土柱在垂直方向上的负荷能力相对要高，可以承受比较大的垂直方向上的荷载，尤其是混凝土的核心筒，其抗侧的刚度非常大，可以抵消地震所带来的部分影响[5]。内层核心混凝土与外层钢管两者可以共同负担来自不同方向的荷载，外层的钢管的作用是能够对核心的混凝土进行约束，有效提高其整体的抗震性能 [6-9]。
钢管混凝土柱应用得最多的领域是工程领域，节点的设计是其整个结构设计的关键点，单从节点设计这一个方面来说现有的对于钢管混凝土的设计样式是各种各样的，连接点存在于钢筋混凝土的梁中、钢-混凝土组合梁，钢管混凝土柱与钢梁等其构造以及受力结构都相对复杂，节点的功能是可以将梁柱连接成一个整体，具备非常好的强度以及刚度，可以协调与传递被连接杆件的压力与变形，使得被破坏要稍微比连接的杆件要晚[10-13]。节点是钢管混凝土中比较重要的构成环节，不过节点的连接机构、受力能力以及破坏机理等相关方面的研究还相对不足，。
2 实验设计
组合柱钢梁顶底角连接节点设计
梁柱连接的作用在于传递弯矩和剪力，如果它的刚度不能达到有关的设计要求，钢框架的结构性能则有可能因此受到影响，无法达到设计者预期的目标。在本文的研究中，钢管混凝土组合柱梁的大小值取H300×200×6×10，截面尺寸的大小值取230 mm×230 mm×230 mm，L形加劲板的细部尺寸，垂直方向上的高度H=100 mm，长度L=20 mm，厚度t=1 000 mm，梁长和柱高选取的位置与反弯点相接近，柱上下端的距离长度值都为1 000 mm，厚度t的值为100 mm，钢材使用的是Q235，L110×为接角钢规格，柱节点区域处在横向上会加设加劲肋，且其厚度值为 mm，，与腹极角、柱樊缘采取的连接方式是焊接，，根据材性试验的结果就钢材的单轴应力与应变的关系曲线试验结果应该取3，屈服强度为285 MPa，×105 MPa，极限强度为425 MPa，混凝土用C30，×105 MPa，节点示意图如图1所示。
图1 节点连接示意图
Figure 1 Joints shaped groph
如表1各个试件在本实验中的主要试验指标被列出。
表1 试件指标Table1 Theindexesofspecimens试件编号方钢管混凝土组合柱钢梁试件高度/mm钢管直径/mm钢管壁厚/mm混凝土强度等级钢骨类型试件长度/mm型号加强环尺寸/mm胁板尺寸/mmL1、L2、L3、×860×160×8
在本试验中不同的试件所受的轴向压力在力度方面是不同的，这样主要是为了研究节点区的受力性能是否能够被轴向压力所影响。表2为具体的取值情况。
表2 重载柱轴向压力取值Table2 Thevalueoftheaxialcompressiveloadoncolumns试件编号长细比λ立方体强度fcu/MPa抗压强度fc/MPa柱子轴力N/kNN0/K轴压比n1=N/
加载方式
本试验控制加载运用的是力-位移混合。试件发生屈服前，控制可以通过载荷实现，加载可以采用分级的方式进行，在开裂发生以前以及在屈服荷载出现以前，级差加截应该要减少，图2为具体的