高轴压比方钢管混凝土柱–组合梁加强环节点抗震性能有限元分析

作     者：丁发兴 佘露雨 段林利 雷建雄 Faxing Ding;Luyu She;Linli Duan;Jianxiong Lei

作者机构：中南大学土木工程学院长沙410075 湖南省装配式建筑工程技术研究中心长沙410075 

出 版 物：《钢结构（中英文）》 (Steel Construction（Chinese & English）)

年 卷 期：2024年第39卷第1期

页      面：29-40页

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51978664) 

主　　题：钢管混凝土柱 高轴压比 加强环组合节点 抗震性能 有限元分析 

摘      要：钢管混凝土柱–组合梁加强环节点因性能优异被超高层建筑广泛采用,针对高轴压比方钢管混凝土柱–组合梁加强环节点的抗震性能,开展了有限元研究。在混凝土三轴塑性损伤和钢材混合强化模型基础上,进一步引入钢材的韧性损伤模型,建立了基于试验构件的实体精细有限元模型,通过和试验结果对比,证明了有限元模型能够准确模拟节点的抗震性能和破坏模式,并能较准确模拟加载后期承载力下降段,极限承载力误差均在8%以内;开展了有限元参数分析,考虑了增加钢梁高度“强梁构造和采用柱端拉筋“强柱构造,分析了不同参数对节点滞回曲线、骨架曲线、破坏模式和塑性耗能分配与失效机制的影响。分析结果表明:高轴压比下,增加钢梁高度和采用柱端拉筋大幅度提升了节点抗弯承载力和耗能能力,使得组合节点在高轴压比时仍维持梁端失效破坏模式;加强环节点在梁–柱抗弯承载力比介于1.39~2.11时,发生梁耗能向柱耗能的转变;GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中规定梁柱抗弯承载力比取值小于1时为“强柱弱梁,对于加强环节点该规定较为保守,建议加强环节点的梁柱抗弯承载力比可放大至小于1.3时为“强柱弱梁。