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单调荷载作用下钢－混凝土组合边节点的 受力性能分析 董硕 摘要 本文对三批共9 个组合边节点试件的试验，分析了半刚性组合边节点在单调荷载作用 下的受力性能。根据此9 个边节点及da Silva 的4 个边节点的试验结果，总结了单调荷载下 不同的楼板纵向钢筋配筋率、不同的加载方式以及不同的柱形式对半刚性组合边节点性能的 影响。 关键词 单调荷载 组合边节点 节点性能 比较 BEHAVIOR OF COMPOSITE EXTERNAL JOINTS SUBJECT TO MONOTONICAL LOADING Abstract Based on the tests of four groups including 9 external joints, the behavior of the semi-rigid external composite joints are analyzed. According to the results of nine external nodes tested by us and other four external nodes tested by da Silva, a thorough assessment of the different reinforcement ratio and the various loading possibilities, coupled with the contribution of the confinement in composite columns to the behaviour of joints are considered during monotonic loading. Key words monotonic loading, composite external nodes, behaviour of the joints, comparison. 1 前言 半刚性组合节点是指组合结构中，通过组合梁端钢梁与混凝土板的共同作用，使原本铰 接的节点能够承受一定弯矩的一种组合结构连接形式[1-3] 。半刚性组合节点具有以下优点： (1)与相同形式的钢节点相比，相似的组合节点在增加少量钢筋的情况下可以大幅度提 高节点的极限受弯承载力，而且延性仍然很好。 (2)施工方便快捷，由于半刚性组合节点在连接上与钢结构中的铰接相似，型钢间采用 高强栓钉连接，所以在现场施工时很方便。 (3)充分利用了材料强度，经济性很好，有利于组合结构的推广。 (4)可以减小构件的尺寸，尤其适用于高层和大垮度的结构。 半刚性组合节点的连接形式众多，而且受力性能也有所不同。支托型节点、部分端板型 节点、完全端板型连接节点和鳍板型节点即为四种不同类型的半刚性组合节点。 支托型半刚性组合节点传力比较明确，剪力主要由钢梁下部的角钢承担，而弯矩主要由 板中的纵向钢筋和钢梁共同承担。极限转角比较大，在较大的纵向钢筋配筋率的情况下，型 钢柱的腹板和翼缘可能会受压屈服。部分端板型半刚性组合节点在相同的纵向钢筋配筋率情 况下，与其它类型的半刚性组合节点相比，它的极限转角最大，但是受弯承载力较小。主要 以梁的腹板局部压屈为最终破坏模式，也可能会发生型钢柱的腹板和翼缘局部压屈。完全端 板型组合节点，在其它条件相同下，与其它类型组合节点相比，它的极限承载力最高，极限 转角最小。节点的破坏模式主要为螺栓受拉破坏和型钢柱的腹板和翼缘屈服。鳍板型节点是 一种比较特殊的节点，不同的配筋率的节点的破坏模式都是钢梁腹板的扭曲破坏，极限转角 [4] 也较大 。 2 影响因素分析 2.1 配筋率的影响 高华杰[5]进行的试验中有3 个不同纵向钢筋配筋率的支托型半刚性组合边节点。节点构 造祥见图 1，进行的是负向加载。楼板选用了 130mm 厚的现浇混凝土楼板。钢梁和混凝土 楼板的抗剪连接件按完全组合作用设计。柱腹板上无水平加劲肋。试验考虑的主要参数为楼 板配筋率的影响作用，其余条件相同。试件的混凝土板纵向配筋率分别为J-05 （0.5 ％），J-10 （1.