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    钢管混凝土双梁节点试验及现场测试

    2019-05-13   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港近日获悉:在轴压下,组合结构环板的径向应力~在-39~158MPa之间;环向应力<70在-42~77MPa之间,均比状况I有所增大。在环板的凹角处有应力集中现象,  与状况I相同,同样给出环板螺栓孔边应力,见,9,环板特殊节点处的应力见表1,可以看出,轴压作用使环板的应力有所增大,但增大的幅度并不大。
      
      计算表明:状况时钢管的应力也不大,径向应力~不超过158MPa,环向应力(Te不超过43MPa,和轴向应力不超过-42MPa,且钢管大部分区域的(、  含:图例约束和加载模拟试验情况,钢管混凝土柱底部各节点的6个自由度全部约,考虑到结构和荷载的对称性,选择1/4部分建模,整个组合结构的坐标原点定在核心混凝上的中心,XZ面所有节点F向位移约束,YZ面所有节点X向位移约束;钢管混凝土柱顶部总轴力1 500kN,与试验加载情况相同,钢筋混凝土梁端按每级10kN分级加在梁端上部表面节点上,一直加到80kN. 0为分级荷载P=60kN时,径向应变主应变e,的状况,由于此时,节点区外的混凝土已开裂,但节点区的钢结构仍完好,从计算得出的状态图也可看出,符合试验得出的新型柱节点“强柱弱梁,节点更强”的结论。
      
      按实际工程1:4缩尺比例制作构件,分别进行竖向静力加载试验。为尽可能与节点实际受力状态相符合,采用了空间节点的设计方案。节点编号分别为节点①、节点②、节点③。节点构造及配筋如所示。试验时,先分级施加柱顶荷载,并保持荷载稳定,然后在空间节点的2个方向梁上分级同步施加竖向力至极限荷载。试验结果表明,节点①破坏发生在2个方向梁的交界面处,最终因交界面裂缝宽度超过规定值而达到极限状态。节点②、③因小肢梁梁端裂缝过大达到极限状态。3个节点均呈延性破坏111. 1.2试验结果分析为节点①梁端荷载-钢筋应变曲线。其中d15为梁端受拉钢筋上的测点,‘为节点内受拉钢筋上的测点。从图中可以看出,加载初期,梁端受拉钢筋应变随荷载基本成线性变化;在梁端开裂前,节点内受拉钢筋应变加极小;梁端开裂后,梁端钢筋应变迅速加,直至钢筋屈服,节点达到破坏。而节点内受拉钢筋随梁端开裂应变突然加大,荷载-钢筋应变曲线上出现一短水平段,说明梁端受拉区混凝土退出工作后,受拉钢筋应力向节点内传递。
      
      为节点②梁端荷载-钢筋应变曲线。其中d13为大肢梁主筋上的测点,d15为小肢梁主筋上的测点。
      
      中国钢管信息港近日获悉:梁端开裂前,节点内钢筋应变基本一致;开裂后小肢梁应变基本不变,而大肢梁应变急剧加,说明开裂后梁端荷载主要由大肢梁承担。
      
      为节点③小肢梁梁端荷载-钢筋应变曲线。其中d10为节点内主筋上测点,d11为梁端主筋上的测点。由图可见,荷载加时,节点内钢筋应变较小,而梁端钢筋应变随荷载加而大,梁端开裂后,节点内节点①梁端荷载-钢筋应变曲线节点②梁端荷载-钢筋应变曲线节点③梁端荷载-钢筋应变曲线上述分析可见,中柱节点具有良好的受力性能,而边柱节点和角柱节点的小肢梁比较薄弱,需要加强。
      
      ~分别为各节点荷载-钢管壁应变曲线。其中/为钢管混凝土柱管壁在非节点区布置的测点,为节点区内钢销之间的管壁上布置的测点,h7为节点区钢销上部的管壁上布置的测点。从图中可以看出,由于处于节点上部,测点应变主要受柱轴压力大小控制,故/处的应变在整个加载过程中基本保持不变;而节点内测点知4处的主应变随着荷载的加而长,说明节点对钢管壁有侧向压力作用,即节点将弯矩传递给了钢管柱。比较测点h7与测点的应变曲线可见,在相同荷载作用下,h7的应变大得多,这主要是由于钢销将所承受的剪力传递给了钢管。
      
      节点①荷载钢管壁应变曲线节点②荷载-钢管壁应变曲线节点③荷载-钢管壁应变曲线至2分别为各节点荷载-钢销应变曲线,其中d2,d4为钢销翼缘上的测点,h3为钢销腹板上的测点。由图中可见,随着荷载的加,翼缘处应变加极小,腹板应变随荷载加明显。接近破坏时,腹板主应变急剧加直至屈服,节点破坏,说明钢销在整个加载过程中以受剪为主。
      
      节点①荷载-钢销应变曲线节点②荷载-钢销应变曲线0节点③荷载-钢销应变曲线由上述分析可见,楼面荷载由梁传递到节点,梁端剪力通过钢销传递给钢管混凝土柱,梁端弯矩则通过节点区对钢管的侧向挤压传递给钢管混凝土柱。节点各部分受力明确,便于进行计算和设计。
      
      2现场试验2.1试验方案为考察节点的实际受力情况,进一步验证模型试验的研究结果,对实际工程中的中间节点和角柱节点进行了现场试验研究。试验分别在第13层中柱节点和第23层角柱节点进行。测点布置如1至3所示。试验中钢筋应变量测采用  1钢销上部测点布置2受拉钢筋上的测点布置3混凝土中的测点布置2.2试验结果与分析4为中柱非节点区钢管中混凝土测点和钢管壁上测点的荷载-应变曲线。随着荷载的加,钢管混凝土柱中混凝土和钢管壁的应变基本一致,说明其共同作用性能良好,与钢管混凝土设计中的假定相符。中国钢管信息港近日获悉
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