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型钢高强高性能混凝土梁柱节点的抗震性能试验研究

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型钢高强高性能混凝土梁柱节点的抗震性能试验研究

作者：孙庆钢西安建筑科技大学

学位级别：硕士

型钢高强高性能混凝土结构是高强高性能混凝土(HSHPC)在型钢混凝土结构(SRC)中的推广与应用。较之普通型钢混凝土结构，其具有更大的承载能力和刚度、更好的抗震性能、耐久和耐火性以及显著的社会和经济效益等独特优势。随着高层超高层... 详细信息

型钢高强高性能混凝土结构是高强高性能混凝土(HSHPC)在型钢混凝土结构(SRC)中的推广与应用。较之普通型钢混凝土结构，其具有更大的承载能力和刚度、更好的抗震性能、耐久和耐火性以及显著的社会和经济效益等独特优势。随着高层超高层建筑的不断涌现以及我国钢产量的急剧攀升，具有承载能力强、抗震性能好等众多优点的型钢高强高性能混凝土结构在我国有着不可估量的应用前景。虽然国内外对普通型钢混凝土节点的抗震性能已经进行了大量的研究工作，但是对型钢高强高性能混凝土结构节点抗震性能的研究显然不足。本文的主要研究内容是型钢高强高性能混凝土梁柱十字节点在低周反复荷载作用下的承载能力。通过5榀型钢高强高性能混凝土梁柱节点的低周反复加载(即拟静力)试验研究，揭示了型钢高强高性能混凝土梁柱节点的受力特点(包括受力过程、裂缝开展、破坏形态等)，分析了混凝土强度、轴压比等因素对型钢节点承载能力的影响。在试验结果和理论分析的基础上提出了适用于型钢高强高性能混凝土节点的抗裂、抗剪承载能力的计算理论及实用公式。研究结果表明：由于型钢的存在改善了结构的延性，高强高性能混凝土的应用在一定程度上改善了高强混凝土脆性的特点，型钢高强高性能混凝土框架节点表现出良好的抗震性能、较强的耗能能力和延性。本文提出的型钢高强高性能混凝土节点抗裂、抗剪承载能力的计算公式与试验结果较为接近。此外，用本文提出的公式对类似试验的计算也可取得令人满意的结果。研究成果为建立合理、准确的型钢高强高性能混凝土节点的抗裂、抗剪计算理论和设计方法提供了理论依据，对这种优越结构体系的推广和应用必将起到很好的推进作用。

关键词：型钢混凝土梁柱节点高强高性能混凝土低周反复加载试验抗震性能抗裂抗剪承载力

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型钢混凝土梁、柱节点试验研究

建筑结构 2013年第S2期43卷 502-504页

作者：王冬雁胡凤琴林冰石敬斌廖娟中国建筑股份有限公司技术中心北京101300 中国建筑股份有限公司海外事业部工程技术部北京100025

依据在建和已建工程中采用的型钢混凝土节点性能,通过单轴施加荷载研究型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁、型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点性能,并依据工程特点分析了采用钢筋连接器和传统连接方法在性能上的差异,进行了3个1∶2模型节点整体... 详细信息

依据在建和已建工程中采用的型钢混凝土节点性能,通过单轴施加荷载研究型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁、型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点性能,并依据工程特点分析了采用钢筋连接器和传统连接方法在性能上的差异,进行了3个1∶2模型节点整体试验。通过试验研究得出型钢混凝土梁节点(SRC-SRC)和钢筋混凝土梁节点(SRC-RC)的承载力等各项性能;得出了在其他条件相同的情况下,采用钢筋连接器与不采用连接器的节点的对比性能,为型钢混凝土梁、柱节点的合理设计以及施工中钢筋连接器的合理使用提供了依据。

关键词：型钢混凝土梁柱节点试验研究钢筋连接器型钢混凝土梁钢筋混凝土梁

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海航豪庭1#SOHO办公和酒店结构设计

建筑结构 2017年第11期47卷 27-33页

作者：叶左群王娜霍文营金辉李智博李路彬王竦中国建筑设计咨询有限公司北京100120

海航豪庭1#SOHO办公和酒店楼主体结构总高度134.650m,室内外高差1.200m,是存在竖向刚度突变的超高层结构。本工程采用框架-核心筒结构体系,为提高结构整体刚度并提高结构抗震性能,在11,23层设置了BRB防屈曲支撑,在X向(平面短向)的10~34... 详细信息

海航豪庭1#SOHO办公和酒店楼主体结构总高度134.650m,室内外高差1.200m,是存在竖向刚度突变的超高层结构。本工程采用框架-核心筒结构体系,为提高结构整体刚度并提高结构抗震性能,在11,23层设置了BRB防屈曲支撑,在X向(平面短向)的10~34层、Y向(平面长向)的6~23层设置了MD阻尼器。根据工程特点,采取了相应的超限技术措施。弹性计算分析表明,工程各项计算指标较理想,整体设计满足规范要求。弹塑性时程分析表明,结构具有良好的抗震性能,防屈曲支撑和MD阻尼器有效发挥了作用。设计中的SRC柱(墙)与SRC梁连接节点构造可为以后工程的设计提供参考。

关键词：超高层结构设计防屈曲耗能支撑 MD阻尼器型钢混凝土梁柱节点钢板墙

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南昌绿地朝阳中心结构设计若干关键问题

建筑结构 2023年第23期53卷 57-62页

作者：余志伟上海尤安建筑设计股份有限公司上海200439

南昌绿地朝阳中心4-1#楼结构大屋面高度195.80m。在做到整体结构安全、适用、经济的前提下,着重考虑了一些结构关键部位的细节设计,如核心筒竖向收进处,除在构造上采取过渡措施外,通过弹塑性分析进一步找出结构薄弱部位,并针对性地给出... 详细信息

南昌绿地朝阳中心4-1#楼结构大屋面高度195.80m。在做到整体结构安全、适用、经济的前提下,着重考虑了一些结构关键部位的细节设计,如核心筒竖向收进处,除在构造上采取过渡措施外,通过弹塑性分析进一步找出结构薄弱部位,并针对性地给出了加强配筋等措施;针对常规的型钢混凝土梁柱节点采用了一种新型的双梁节点,以便于施工,并通过节点有限元分析证明了其受力传递的可靠性;对核心筒连梁采取一拆为二的双连梁方式,既能保证一定的结构刚度,又便于管线敷设,保证建筑净高;对框架柱与地下室外墙交接处混凝土强度等级不同的问题,给出了一种二次浇筑的节点做法。

关键词：超高层核心筒竖向收进型钢混凝土梁柱节点双连梁二次浇筑细节设计

水平加强层在型钢混凝土框架—钢筋混凝土核心筒中的应用研究

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水平加强层在型钢混凝土框架—钢筋混凝土核心筒中的应用研究

作者：王静太原理工大学

学位级别：硕士

随着高层建筑的迅猛发展,带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒体系在实际中得到越来越多的应用。众所周知,随着建筑高度的增加,结构的侧向变形与高度的四次方成正比。当结构侧移过大时,传统的方法通常是加大抗侧力结构如剪力强... 详细信息

随着高层建筑的迅猛发展,带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒体系在实际中得到越来越多的应用。众所周知,随着建筑高度的增加,结构的侧向变形与高度的四次方成正比。当结构侧移过大时,传统的方法通常是加大抗侧力结构如剪力强、筒体等的刚度来控制变形,但这样做,不但提高了建筑物的造价,也由于竖向构件截面过大而影响建筑功能的使用,并且对于超高层建筑常用的结构形式,如框筒结构、筒中筒结构等,单纯由内筒承担倾覆力矩往往满足不了侧移限值的要求。近些年来,一些专家学者提出采用水平加强层结构以加强内筒体这样的抗侧力构件与外围框架柱的联系,控制其侧向变形。即在高层建筑的某层核心筒与外围框架之间设置刚度较大的水平伸臂构件或沿该层的外围框架设置刚度较大的周边环带构件。在地震荷载作用下,设置水平加强层会引起结构的刚度、内力的突变,容易形成薄弱层,使结构难以出现延性屈服机制。为了使结构设置加强层后能够满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,必须对加强层的数量、位置和刚度进行优化调整,并要对设置加强层后对结构的不利影响进行分析,特别是地震作用下的薄弱层问题。鉴于此,本人在总结前人相关研究工作的基础上,结合实际工程,系统的研究了带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒的受力性能,本文所作的主要工作和研究成果如下:1.介绍了加强层的结构形式、作用和型钢混凝土组合结构的优点和应用,阐述了带加强层的复杂高层建筑的应用及研究现状。2.通过对框架-核心筒结构加强层的作用机理和力学分析可知:设置水平加强层后将引起结构主要内力的重新分布,使内力分布更趋于合理,充分发挥了结构自身的抗侧潜能,从而有效减小结构侧移,增大结构抗侧刚度。3.采用PKPM中的SATWE计算模块建立某写字楼的计算模型,通过不同方案不断改变加强层的设置位置、数量及刚度,对结构各方案的自振周期、总侧移、层间侧移及受力性能进行分析比较,得到了一些有益的结论。4.对型钢混凝土加强层进行动力反应分析及弹性静力、动力时程分析,总结出结构在不同的加强层设置方案下的动力响应的不同之处。5.运用大型有限元软件ANSYS对型钢混凝土梁柱节点建立分析模型,对节点的应力、应变和位移并对结果进行了分析。

关键词：水平加强层型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒弹性时程分析型钢混凝土梁柱节点等效应力

SRC框架-RC核心筒竖向混合结构过渡层抗震性能的研究

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SRC框架-RC核心筒竖向混合结构过渡层抗震性能的研究

作者：闫丽娟太原理工大学

学位级别：硕士

本文主要研究SRC框架—RC核心筒竖向混合结构中过渡层位置的变化对结构抗震性能的影响,并分析了型钢混凝土梁柱节点在荷载作用下的应力应变及变形情况。高层超高层建筑的底层柱轴力特别大,如果采用钢筋混凝土柱,会出现短柱和胖柱现象;... 详细信息

本文主要研究SRC框架—RC核心筒竖向混合结构中过渡层位置的变化对结构抗震性能的影响,并分析了型钢混凝土梁柱节点在荷载作用下的应力应变及变形情况。高层超高层建筑的底层柱轴力特别大,如果采用钢筋混凝土柱,会出现短柱和胖柱现象;采用钢结构,可以大大减小截面面积,但钢结构的耐腐蚀性能差,尤其是耐火性能成为它的致命弱点;而型钢混凝土既可以有效减小截面尺寸,又可以节省钢材,还没有腐蚀性和耐火性差这些问题。所以对于一些超高层建筑可以采用底部型钢混凝土柱,上部钢筋混凝土柱的竖向混合结构。本文首先采用PKPM系列软件对一幢40层高的SRC框架—RC核心筒竖向混合结构分别计算了其在多遇地震作用和罕遇地震作用下过渡层位置变化时各楼层的剪力和变形,根据计算结果分析了过渡层位置的变化对结构抗震性能的影响;然后采用ANSYS软件计算了型钢混凝土梁柱节点在轴向荷载作用下的应力应变以及位移,根据计算结果分析了节点的破坏模式。在用PKPM软件分析中,计算了结构在多遇地震和罕遇地震作用下过渡层位置不同时结构的楼层剪力和位移,发现在这两种情况下有基本一致的规律:过渡层设置在结构底部和上部时,楼层剪力和位移与原结构相比变化较小,即结构比较不出现薄弱层,对结构的抗震性能影响较小;过渡层设置在结构中部时,楼层剪力和位移变化较大,会发生刚度、强度突变,结构比较容易出现薄弱层,对结构的抗震性能影响较大。最后,采用大型通用有限元软件ANSYS分析了型钢混凝土梁柱节点在荷载作用下的应力应变以及位移,通过计算结果得出了节点破坏模式为梁铰型破坏。

关键词： SRC框架-RC核心筒竖向混合结构过渡层抗震性能型钢混凝土梁柱节点等效应力

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型钢混凝土梁、柱节点试验研究

型钢混凝土梁、柱节点试验研究

超限工程大跨梁型钢混凝土组合节点有限元分析

城市地下空间综合开发技术交流会

作者：王冬雁胡凤琴林冰石敬斌廖娟中国建筑股份有限公司技术中心中国建筑股份有限公司海外事业部工程技术部

依据在建和已建工程中采用的型钢混凝土节点性能,通过单轴施加荷载研究型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁、型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点性能,并依据工程特点分析了采用钢筋连接器和传统连接方法在性能上的差异,进行了3个1∶2模型节点整体试验。通过试验研究得出型钢混凝土梁节点（SRC-SRC）和钢筋混凝土梁节点（SRC-RC）的承载力等各项性能;得出了在其他条件相同的情况下,采用钢筋连接器与不采用连接器的节点的对比性能,为型钢混凝土梁、柱节点的合理设计以及施工中钢筋连接器的合理使用提供了依据。

关键词：型钢混凝土梁柱节点试验研究钢筋连接器型钢混凝土梁钢筋混凝土梁

来源： cnki会议评论

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智能城市 2021年第13期7卷 133-134页

作者：段星宇陈锐兰四川省建筑设计研究院有限公司四川成都610000 深圳市鹤之峰建筑有限公司成都分公司四川成都610000

在结构抗震性能化设计中,大跨梁作为关键构件,是结构设计的重要环节。文章针对攀枝花某超限高层建筑中的大跨度梁型钢混凝土组合节点建立了ABAQUS有限元模型,按照荷载的最不利组合进行了有限元计算,分析了在罕遇地震作用下,节点区混凝... 详细信息

在结构抗震性能化设计中,大跨梁作为关键构件,是结构设计的重要环节。文章针对攀枝花某超限高层建筑中的大跨度梁型钢混凝土组合节点建立了ABAQUS有限元模型,按照荷载的最不利组合进行了有限元计算,分析了在罕遇地震作用下,节点区混凝土、钢筋和型钢的应力分布情况以及节点区混凝土受压损伤情况。该大跨度梁柱节点在罕遇地震作用下可以达到所设定的性能要求,并实现“强节点弱构件”的设计理念,可为类似工程提供一定的参考价值。

关键词：有限元分析大跨梁型钢混凝土梁柱节点