钢管混凝土叠合柱-H形钢梁外套筒式连接节点抗震性能试验与有限元研究

Abstract

以钢管混凝土叠合柱为研究对象，设计了一种高强对穿螺栓连接的外套筒式梁柱节点。为了研究该新型节点的抗震性能和破坏机理，进行了3个缩尺比为1：2的节点拟静力试验。观察节点损伤过程及破坏模式，分析梁端荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、节点延性及耗能能力，采用ABAQUS软件建立有限元模型，研究套筒宽厚比和加强肋板厚度对节点抗震性能影响。试验及有限元研究结果表明：节点滞回曲线饱满，延性系数介于3.13~4.19之间，等效粘滞阻力系数介于0.211~0.296之间，节点域的变形和耗能能力较强；随着套筒厚度增加，核心区混凝土开裂减少，破坏截面由节点外移至梁端截面；减小套筒宽厚比和增大加强肋板厚度可以有效提高节点刚度。为保证外套筒式节点达到刚性节点要求，建议套筒宽厚比不大于25，加强肋板厚度不小于梁翼缘厚度