装配式交错桁架与方钢管混凝土柱套筒-端板节点滞回性能试验研究

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交错桁架结构体系因其高效、经济、实用以及结构布置灵活等优点在国内外备受关注,众多学者对其展开研究。现有资料表明,交错桁架的研究大多集中在结构的整体性能,对柱与桁架连接节点的研究则较少。参考现有的节点形式,本文提出了桁架与柱连接的套筒-端板节点,并通过试验与有限元分析研究这种节点的受力性能。本文以1:2缩尺比例设计了2个柱与桁架的套筒-端板连接节点试件,通过对节点试件进行低周反复加载试验,研究其受力性能与破坏机理,同时使用ABAQUS建立该节点的有限元模型,对其进行三维非线性分析。通过节点有限元参数分析,分别探讨了轴压比、混凝土强度、套筒外伸长度与厚度、连接短梁长度及其翼缘与腹板厚度等参数对节点受力性能的影响。试验研究表明,连接短梁与对节点承载力的影响较大,加强连接短梁,节点的承载力有较大提升,该节点形式具有良好的变形与耗能能力。有限元分析表明,轴压比对节点承载力的影响较大,节点试件的推向承载力随着轴压比的增大而减小,而拉向承载力随轴压比的增大而增大;混凝土强度、套筒厚度及外伸长度、连接短梁翼缘厚度等因素对节点承载力的影响较小,连接短梁长度与腹板厚度对节点拉方向承载力的影响较大,其中节点承载力随连接短梁腹板厚度的增大而增大。
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