一种新型装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点的滞回性能研究
发布时间：2021-08-06 06:47
随着我国大力推广建筑工业化,装配式建筑得到了广泛关注,而现阶段,施工快速、标准化制造、绿色环保成为了装配式建筑的主要发展目标。然而目前装配式结构中存在现场施工困难,构件不便拆装与替换等问题,为解决此类问题,本文提出并研究了一种新型可拆卸装配式方钢管柱-钢梁单边螺栓节点连接构造。具体研究内容如下:（1）制作并开展了4个新型可拆卸装配式方钢管柱-钢梁单边螺栓节点的低周反复加载试验,考察了轴压、梁柱线刚度比以及端板厚度这三个参数对此新型可拆卸装配式梁柱节点在低周反复荷载作用下的力学性能的影响。（2）制作并开展了2个新型节点在损伤后通过替换梁进行修复后的节点的滞回力学性能试验,考察了不同损伤程度下修复后的节点的滞回力学性能。（3）对震损后可修复下的损伤指数进行了分析,研究了此构造节点损伤修复后在循环荷载作用下受力性能稳定的可靠性,本次研究仅针对节点强度进行评估,未考虑到刚度修复问题,因此后续需要进行进一步研究。
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点构造图
第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况21第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况2.1引言为研究新型可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点的滞回力学性能，设计制作了4根梁柱中节点是试件，通过低周往复加载试验研究节点在不同参数设计下的抗震性能。2.2构件设计在地震产生的水平荷载作用下，框架结构中梁和柱的反弯点都位于其长度中点处，此时框架结构的变形如图2.1(a)所示。为更直观地研究框架梁-柱连接节点在弯剪静力荷载作用下的力学性能，选取轴向相邻的反弯点之间的钢管混凝土柱-钢梁节点作为研究对象。进行试验研究的平面框架中间层中柱节点（以下简称中节点）的示意图如图2.1(b)所示，缩尺比例为1：2。（a）框架变形示意图（b）节点加载示意图图2.1试验节点示意图在本试验中，设计了4个方钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓端板式中节点，主要研究梁柱线刚度比、端板厚度及轴压大小3个参数对节点抗震性能的影响，参数具体设计为0.2和0.4两种梁柱线刚度比，12mm和16mm两种端板厚度以
第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况27处螺纹打磨处理，将待测螺栓的两端分别拧入套筒20mm，同时分别在套筒的另一端拧入10.9级M20×100螺杆，拧入深度为20mm，进行接长的套筒材质与构件内单边螺栓连接副的套筒一致，均采用45号钢经调制达到硬度为HRC20。连接副尾部的锚固螺栓（M20×70）因螺栓的尺寸满足试验机夹持头要求，故直接在套筒两端拧入切除端头的螺栓，拧入深度为20mm。拉伸试件制作及尺寸详图见图和图2.6。根据《金属材料拉伸试验-第1部分：室温试验方法》[58]的规定图2.4板件单向拉伸试件示意图表2.2单向拉伸试件(板件)尺寸试件类型端板钢梁腹板钢梁翼缘钢管a0（mm）166108L0（mm）120609080L0为材性件原始标距；a0为材性件厚度。表2.3钢材（板材）力学性能指标钢构件名称厚度屈服强度抗拉强度延伸率弹性模量泊松比t/mmfy/MPafu/MPaδ/%E/MPav端板116256.7440.525.961.82×1050.216端板212256.7440.525.961.82×1050.216钢梁腹板5.72207.8464.527.081.98×1050.288钢梁翼缘9.94265.2295.924.721.86×1050.277钢管7.66416.5587.022.502.04×1050.257进行单向拉伸试验，螺栓力学性能指标见表2.4其中弹性模量因螺栓尺寸限制，无法进行测量，故选用厂家提供的参数，拉伸试件破坏模态见图，破坏模态均表现为待测螺栓中部出现颈缩现象后被拉断。试验过程中，待测螺栓、接
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点试验及数值模拟[J]. 王静峰,张猛,张娜. 建筑钢结构进展. 2018(02)
[2]浅析钢管混凝土柱在住宅中的应用[J]. 周永纲,王龙宾,赵建宇. 中国高新技术企业. 2017(10)
[3]钢管混凝土柱-钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟静力试验研究[J]. 王静峰,王海涛,王冬花,孙政. 土木工程学报. 2017(04)
[4]装配式钢管混凝土柱—钢梁节点性能数值分析[J]. 崔春义,孔艳,程学磊,张延年,孟坤. 广西大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]两层钢管混凝土柱与组合梁单边螺栓端板连接框架拟动力试验研究[J]. 王静峰,潘学蓓,彭啸,赵春风,王波. 土木工程学报. 2016(10)
[6]钢管混凝土柱T形件连接的抗拉承载力研究[J]. 黄春晓,王静峰,丁伟伟,屠来洪. 建筑钢结构进展. 2015(06)
[7]半刚性钢管混凝土框架抗震性能试验研究[J]. 王静峰,王贾鑫,王冬花,王波,屠来洪. 建筑结构学报. 2015(S1)
[8]T形件连接方钢管混凝土柱与钢梁的节点有限元分析[J]. 方亮,袁峥嵘,余崇. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]住宅产业化暨预制装配式住宅结构体系的发展与问题探索[J]. 王田青,吴银国. 建筑安全. 2015(01)
[10]钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点抗震试验[J]. 汪青杰,张延年,徐春一,赵金峰,田芃,杨光. 沈阳工业大学学报. 2014(03)
博士论文
[1]圆钢管混凝土柱—钢梁外环板式框架节点抗震性能研究[D]. 李威.清华大学 2011
[2]端板螺栓连接钢—混凝土组合节点的抗震性能研究[D]. 李贤.湖南大学 2009
[3]钢管混凝土柱—钢梁平面框架的力学性能研究[D]. 王文达.福州大学 2006
[4]方钢管混凝土框架抗震性能的试验与理论研究[D]. 王来.天津大学 2005
[5]火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究[D]. 霍静思.福州大学 2005
硕士论文
[1]钢管混凝土柱—钢梁外加强环螺栓连接节点受力性能研究[D]. 李伟.武汉科技大学 2018
[2]中空夹层方钢管混凝土柱半刚性组合节点抗震性能试验与理论研究[D]. 张猛.合肥工业大学 2018
[3]装配式交错桁架与方钢管混凝土柱外环板—端板节点抗震性能试验研究[D]. 仇杰.西安建筑科技大学 2017
[4]钢管混凝土在预制装配式住宅中的应用研究[D]. 刘庆.大连理工大学 2016
[5]方钢管混凝土梁柱装配式节点的抗震性能研究[D]. 刘蔚.东南大学 2015
[6]装配式钢管混凝土柱与钢梁节点力学性能数值分析[D]. 孔艳.大连海事大学 2013
[7]半刚性钢管混凝土框架端板连接节点的抗震性能试验与理论研究[D]. 张琳.合肥工业大学 2012
[8]端板型薄壁钢管混凝土框架节点的破坏机理及抗震性能[D]. 陈馨怡.合肥工业大学 2012
[9]装配式钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能试验研究[D]. 赵金锋.沈阳建筑大学 2011
[10]采用穿芯螺栓—端板节点的方钢管混凝土框架力学性能研究[D]. 雷克.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3325288
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点构造图
第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况21第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况2.1引言为研究新型可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点的滞回力学性能，设计制作了4根梁柱中节点是试件，通过低周往复加载试验研究节点在不同参数设计下的抗震性能。2.2构件设计在地震产生的水平荷载作用下，框架结构中梁和柱的反弯点都位于其长度中点处，此时框架结构的变形如图2.1(a)所示。为更直观地研究框架梁-柱连接节点在弯剪静力荷载作用下的力学性能，选取轴向相邻的反弯点之间的钢管混凝土柱-钢梁节点作为研究对象。进行试验研究的平面框架中间层中柱节点（以下简称中节点）的示意图如图2.1(b)所示，缩尺比例为1：2。（a）框架变形示意图（b）节点加载示意图图2.1试验节点示意图在本试验中，设计了4个方钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓端板式中节点，主要研究梁柱线刚度比、端板厚度及轴压大小3个参数对节点抗震性能的影响，参数具体设计为0.2和0.4两种梁柱线刚度比，12mm和16mm两种端板厚度以
第2章可拆卸方钢管混凝土柱-钢梁节点滞回试验概况27处螺纹打磨处理，将待测螺栓的两端分别拧入套筒20mm，同时分别在套筒的另一端拧入10.9级M20×100螺杆，拧入深度为20mm，进行接长的套筒材质与构件内单边螺栓连接副的套筒一致，均采用45号钢经调制达到硬度为HRC20。连接副尾部的锚固螺栓（M20×70）因螺栓的尺寸满足试验机夹持头要求，故直接在套筒两端拧入切除端头的螺栓，拧入深度为20mm。拉伸试件制作及尺寸详图见图和图2.6。根据《金属材料拉伸试验-第1部分：室温试验方法》[58]的规定图2.4板件单向拉伸试件示意图表2.2单向拉伸试件(板件)尺寸试件类型端板钢梁腹板钢梁翼缘钢管a0（mm）166108L0（mm）120609080L0为材性件原始标距；a0为材性件厚度。表2.3钢材（板材）力学性能指标钢构件名称厚度屈服强度抗拉强度延伸率弹性模量泊松比t/mmfy/MPafu/MPaδ/%E/MPav端板116256.7440.525.961.82×1050.216端板212256.7440.525.961.82×1050.216钢梁腹板5.72207.8464.527.081.98×1050.288钢梁翼缘9.94265.2295.924.721.86×1050.277钢管7.66416.5587.022.502.04×1050.257进行单向拉伸试验，螺栓力学性能指标见表2.4其中弹性模量因螺栓尺寸限制，无法进行测量，故选用厂家提供的参数，拉伸试件破坏模态见图，破坏模态均表现为待测螺栓中部出现颈缩现象后被拉断。试验过程中，待测螺栓、接
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点试验及数值模拟[J]. 王静峰,张猛,张娜. 建筑钢结构进展. 2018(02)
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[4]方钢管混凝土框架抗震性能的试验与理论研究[D]. 王来.天津大学 2005
[5]火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究[D]. 霍静思.福州大学 2005
硕士论文
[1]钢管混凝土柱—钢梁外加强环螺栓连接节点受力性能研究[D]. 李伟.武汉科技大学 2018
[2]中空夹层方钢管混凝土柱半刚性组合节点抗震性能试验与理论研究[D]. 张猛.合肥工业大学 2018
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[4]钢管混凝土在预制装配式住宅中的应用研究[D]. 刘庆.大连理工大学 2016
[5]方钢管混凝土梁柱装配式节点的抗震性能研究[D]. 刘蔚.东南大学 2015
[6]装配式钢管混凝土柱与钢梁节点力学性能数值分析[D]. 孔艳.大连海事大学 2013
[7]半刚性钢管混凝土框架端板连接节点的抗震性能试验与理论研究[D]. 张琳.合肥工业大学 2012
[8]端板型薄壁钢管混凝土框架节点的破坏机理及抗震性能[D]. 陈馨怡.合肥工业大学 2012
[9]装配式钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能试验研究[D]. 赵金锋.沈阳建筑大学 2011
[10]采用穿芯螺栓—端板节点的方钢管混凝土框架力学性能研究[D]. 雷克.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3325288
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