冷弯型钢钢管混凝土柱-钢梁装配式节点抗震性能研究

摘要

为考察多高层框架结构体系中新型冷弯型钢装配式钢管混凝土柱-冷弯型钢拼合梁节点的抗震性能，设计并制作了一组足尺节点试件，对其进行不同轴压比下的拟静力试验．结合ABAQUS有限元分析，以轴压比、钢管柱壁厚、内填充混凝土强度等级为主要参数，研究节点试件在低周往复水平荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、刚度退化等抗震性能．结果表明：在冷弯型钢柱内填充混凝土时，新型冷弯型钢装配式梁柱节点的承载力和耗能能力相比于空钢管柱节点整体有所提高，节点延性增加，节点仍保持“强柱弱梁”的失效模式．在低轴压比(0.2)下，钢管柱壁厚的增加对节点的耗能能力与承载力有一定的提升，其延性也有所增加；混凝土强度等级的变化对本文所研究“强柱”构造下的节点抗震性能几乎无影响，节点的滞回曲线基本一致，骨架曲线基本重合，节点的破坏形态保持不变，随着混凝土强度等级的增加，节点延性有所降低．但在高轴压比(0.8)下，钢管柱壁厚为2 mm和3 mm时柱刚度过弱，节点出现柱端压弯破坏；当钢管柱壁厚增加到4 mm时，节点破坏形态转变为梁端塑性铰破坏，因此应注意限制梁柱线刚度比，保证“强柱弱梁”的失效模式．本文研究成果对该新型节点用于多高层框架结构体系中的适用性及设计构造有一定参考意义．

关键词

梁柱节点 / 冷弯型钢双肢拼合梁 / 钢管混凝土柱 / 拟静力试验 / 轴压比 / 抗震性能