暗钢梁板柱核心筒混合结构节点试验研究.pdfVIP

暗钢梁板柱一核心筒混合结构节点试验研究 阎兴华+，朱清峰，苏志宏，张彬 (北京建筑I程学院土木工程系，北京100044) 摘要：本文进行了一个3层暗钢梁板柱钢框架一混凝土核心筒空间模型试验。通过对模型施加竖向荷载和低周往复水 平荷载，模拟重力和地震作用，研究钢一混凝土混合结构在地震作用下的破坏形态、暗钢梁受力性能、梁柱节点和梁墙 节点的抗震性能和破坏机理等。试验表明，梁柱节点和梁墙节点随荷载的增加，由刚接向铰接转变；在结构达到屈服荷 载前，外伸式端板连接中端板刚性假设成立。 关键词：暗钢梁板柱钢框架；混合结构；梁柱节点；梁与混凝土墙节点；端板连接 1 引言 随着钢一混凝土混合结构在我国不断的应用与发展，人们对这种结构的抗震性能也越来越关注。但目 前的研究主要集中在这种结构体系的理论计算模型，常遇地震作用下结构层间相对位移控制、罕遇地震作 用下结构破坏形态等方面。而对这种结构体系的抗震薄弱位置如钢梁与核心筒节点以及钢框架梁柱节点的 构造措施和抗震性能等问题的研究较少。另外，暗钢梁平板楼盖在建筑上能满足对大开间无柱空间的要求， 结构上具有较好的力学性能，能够改善钢结构防火能力，有效降低层高，减少基础和维护结构以及装修管 线等设施费用，在多层建筑结构，特别是在住宅结构中有广泛的应用前景。但目前国内对其受力性能的试 验研究尚不够深入。 往复加载的地震模拟试验，分析暗钢梁平板楼盖的受力性能；进一步研究暗钢梁与混凝土核心筒连接及梁 柱端板连接的抗震性能、破坏模式。 2模型设计与参数 模型是以一12层的塔式小高层钢一混凝土混合结构住宅 为背景，按1：3比例缩小，取底部3层，模型照片见图1。 钢框架部分中柱采用热轧H型钢(H150x150x7x10)；将两个6．3 号热轧槽钢(E63x40x4．8x7．5)组装后，埋入混凝土平板内，形 成暗钢梁平板楼盖，见图2暗钢梁平板楼盖剖面。楼板总平面 尺寸为1．8mx3．5m，各边悬挑300mm以模拟相邻跨度楼盖作 用，板厚75mm。 暗钢梁板柱钢框架中梁与柱的连接采用外伸式端板连接 形式，首层采用栓接，中间层焊接，顶层栓焊连接；钢梁与混 凝土筒采用刚性连接，具体做法见图3和图4。 图I模型照片 图2暗钢梁平板楼盖剖面图 基金项目：北京自然科学基金项目(8042009) 朱清峰(1980)，男，江苏人，学生，硕士生，主要从事结构工程方面的研究 苏志宏(1979)，男，河南人，学生，硕士生，主要从事结构工程方面的研究 张彬(1981)，女，北京人，工学硕士，主要从事结构工程方面的研究 ·II．20l· 588sy1{ 孔d。15 ——十———々■—————一 鼋 8 ◆◆ ◆◆ 一 ●～ 22 习匠 。一 ，■ P ◆◆ ◆◆ 一 8 寓 I--183X120x14＼ 钠撞聃150x 嵯5 (a)栓接 (b)焊接 (c)栓焊连接 图3三种梁柱连接节点 图4钢梁与混凝土墙连接节点 3试验加载装置和测点布置 3．1试验加载装置与加载制度 水平方向，在模型顶层楼板标高处布置了一个拉压千斤项以施加低周往复荷载；竖直方向，在钢框架 和混凝土筒顶部各布置一个油压千斤顶，通过分配梁将竖向荷载分配到两部分结构中以模拟上部各层竖向 荷载作用，每层楼板处增添配重模拟50％的活荷载。竖向千斤顶所加轴压力大小随水平力改变来模拟模型 上部各层所受水