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T 形钢管混凝土组合柱—钢梁连接节点抗震性能研究 摘要： 钢-混凝土组合结构已经成为在抗震性能、安全性和经济性方面优于传统结构的一种建筑系统。然而，连接节点的设计是组合结构中最核心的问题之一。本文以 T 形钢管混凝土组合柱和钢梁连接节点为对象，通过数值模拟和实验研究，分析了节点的抗震性能和破坏模式，为该结构的工程应用提供了理论依据和指导。 关键词：T 形钢管混凝土组合柱，钢梁连接节点，抗震性能，破坏 模式 引言 钢-混凝土组合结构在建筑领域中被广泛应用，其与传统混凝土结构 相比有许多优势，例如抗震性能好、节约建设成本、提高建筑使用寿命、保护环境等。然而，在实际工程应用中，连接节点的设计往往是组合结 构的最核心问题之一。 钢梁连接节点是 T 形钢管混凝土组合柱中比较常见的一种节点形式。由于节点对整个结构的影响非常大，因此在设计和构造中需要付出更多 的精力和注意。为了使节点在地震等极端情况下能够起到良好的抗震性能，必须对连接节点进行深入研究。 T 形钢管混凝土组合柱和钢梁连接节点的设计 T 形钢管混凝土组合柱由钢管和混凝土组成，其结构具有高强度、高稳定性和良好的塑性变形能力等特点。T 形钢管混凝土组合柱的设计需要综合考虑材料的物理性质、力学特征以及受力情况等因素，从而确保组合柱在承受垂直和水平荷载的过程中具有合理的延性和稳定性。 钢梁连接节点采用了钢筋混凝土板作为连接部分。由于节点处的荷载通常是正交方向上的剪切荷载和弯曲荷载，因此连接板在设计过程中 应该具备足够的抗剪和抗弯承载能力，并且必须充分考虑其他因素，如施工工艺、节点的构造、连接板的混凝土品种和强度等。 数值模拟和实验研究 为了深入研究 T 形钢管混凝土组合柱和钢梁连接节点的抗震性能，本研究进行了数值模拟和实验研究。首先，使用有限元软件对 T 形钢管混凝土组合柱的受力情况进行了建模。在数值模拟过程中，将柱子的外表面分成一个或多个不同的表面，每个表面使用逐渐增大的单元尺寸，并使用线性小应变四面体元模型进行模拟。 接着，通过在实验室中进行模拟地震荷载试验，对钢梁连接节点的性能进行了测试。对节点进行了强刚度和大变形的试验，以验证其抗震性能和受力机制。 结果和分析 根据数值模拟和实验研究的结果，本研究得出以下结论： T 形钢管混凝土组合柱与钢梁连接节点采用的结构形式使其在地震等极端情况下具有较好的抗震性能，可以达到设计要求。 T 形钢管混凝土组合柱的延性和稳定性主要受到混凝土品种和强度的影响。经过模拟和实验，确定了最佳的混凝土品种和强度。 钢梁连接节点的抗剪和抗弯承载能力较强，节点能够在地震等极端情况下起到良好的连接作用。 钢梁连接节点的破坏模式主要是由冲剪破坏和剪切破坏组成的，节点可以充分利用钢筋混凝土的本质优势实现极限抗力。 结论 通过数值模拟和实验研究，本研究对 T 形钢管混凝土组合柱和钢梁连接节点的抗震性能和破坏模式进行了深入分析。本研究的结论表明，T 形钢管混凝土组合柱和钢梁连接节点结构具有很好的抗震性能和稳定性，并且能够充分利用钢筋混凝土的优势实现极限抗力。该研究为该结构的 工程应用提供了理论依据和指导。未来的研究将进一步在工程实践中检验结论的正确性。