钢管混凝土框架节点的刚度研究
RC梁-钢管混凝土柱框架节点试验研究
第３ Ｏ卷 第 ３ 期
２０ ０ ８年 ８月
河北理工大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｆ ｂ ｉ ｏｙｅｈ ｉ ｉｅｓ ｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ｎ ｏ ｅ Ｐ ｌｔｃ ｎｃＵｎｖｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄ ｎ ｉ Ｈｅ ｔ ｕ ｅ ｉ ｔ
中图分 类号 ：Ｔ ７ ． Ｕ３８２ 文献标 志码 ：Ａ
０ 引言
钢管混凝 土柱 由于其优越 的受力性 能 、变形 能力和 良好 的经济效 益特别适合 于抗 震设 防的高层 、超高 层建 筑 。我 国大部分建 筑的楼 盖采用钢筋 混凝 土梁板结构 ，因此 Ｒ Ｃ梁一 钢管混 凝 土柱 框架 在 国 内得 到 比 较广 泛 的应用 … 。钢管混凝 土柱 与框架 梁 的连接 节 点是 钢管 混凝 土 结构 推广 中亟 待解 决 的 问题 。本文 以
摘 要 ：以 实际工程 为 背景 ，分别对 Ｒ Ｃ粱一 钢管混凝土 柱框架 的新型 劲性 混 凝 土环 梁节点
和Ｒ Ｃ粱—钢 加强环 节 点进 行 了低 周 反 复荷 栽 试验 研 究 ，考察 了节 点 的屈 服 荷 栽 、极 限荷 栽 、节点刚度及耗 能性 能。试 验 结果 表 明 ：两种 节点均具有足 够的承栽 力和延 性 。抗 震性能 优 良 ；节点刚度很 大 ，可以视 为 刚性 节点 。
Ｖ １ ０ ｏ３ ｏ ３ Ｎ ． ．
Ａ ｇ２０ ｕ ．０ ８
文章编号 ：１７ ０ ６ （０８ ３一 Ｏ ６— ５ ６４－ ２ ２ ２０ ）０ Ｏ９ ０
Ｒ Ｃ梁一 钢管 混凝 土柱 框 架节点 试 验研 究
孙修 礼
（ 岛农业大学 建筑工程学院 ，山东 青岛 ２ ６０ ） 青 ６ １９
关键 词 ：Ｒ Ｃ粱．ｃ Ｓ － ＦＴ柱 ；新 型劲性 混凝土环 粱节点 ；Ｒ Ｃ粱一钢加 强环 节点 ；抗震性 能
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化由于地震的频繁发生，钢管混凝土结构的抗震能力备受关注。
在构件的设计和优化方面，有各种方法和技术可以利用来提高其抗震能力。
本文将探讨一些研究和优化方法，以提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
首先，钢管混凝土结构中的钢管表现出了优异的抗震能力，因为它们可以承受很大的压力和剪力，即使在较大的位移下也不会断裂或破坏。
相比之下，混凝土在弯曲和剪切力下的抗力较小。
因此，运用钢管混凝土增强构件的抗震能力已成为一种广泛应用的方法。
其次，在钢管混凝土构件中采用预应力钢筋同样可以提高其抗震能力。
通过在钢管混凝土中引入预应力钢筋，可以控制构件的形变和破坏，从而增加抗震能力。
此外，预应力钢筋强度高，可增加构件的刚度和强度，减少位移和破坏。
此举有助于改善构件的力学性能，提高其抗震性能。
第三，金属衬板的使用也是提高钢管混凝土结构构件抗震能力的方法之一。
金属衬板通过强化混凝土外表面来提高其抗震能力。
金属衬板具有很高的刚度和强度，可以承受很大的压力、剪力和弯曲力。
此举可增加构件的整体刚度和强度，提高其抗震能力。
不过，在使用金属衬板时，必须注意其与钢管混凝土之间的粘结问题，以确保整个结构的稳定性。
最后，纤维增强复合材料(FRP)的应用也是一种成熟的方法来提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
FRP具有轻重量比高、强度高、耐腐蚀性高等特点，它的应用可以增加钢管混凝土结构构件的自重，从而提高其频率和抗震性能。
同时，FRP的使用可以增加钢管混凝土结构构件的韧性，防止其在受到地震荷载时出现严重破坏。
总之，针对钢管混凝土结构构件的抗震能力，我们可以采用多种方法和技术来进行研究和优化。
这些方法和技术可以分别或者同时应用，以提高钢管混凝土结构构件的整体抗震性能，保障建筑的安全性。
火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究共3篇
火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究共3篇火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究1火灾是建筑物中最常发生的灾害之一，可能对结构件产生很大的影响。
本文将探讨火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点的力学性能研究。
随着近年来钢管混凝土结构的广泛应用，钢管混凝土柱—钢梁节点的力学性能一直是研究的热点。
而火灾作用后的钢管混凝土柱—钢梁节点从微观和宏观两个方面受到了很大的影响。
在微观方面，钢管混凝土柱—钢梁节点中的钢筋会因为高温而产生一定程度的软化和塑性韧性降低；混凝土也会因为高温而发生水化反应减弱，失去强度。
因此，这些因素加起来会降低节点连接部位的抗弯刚度和承载能力。
在宏观方面，火灾作用后的节点存在各种不同的破坏模式。
例如，节点可能会出现脆性破坏，也可能会出现韧性破坏。
在脆性破坏情况下，节点连接部位的刚度和承载能力减少很多；而在韧性破坏情况下，节点失去的承载能力主要来自于裂缝扩展和混凝土剥落。
针对以上这些因素，许多研究者进行了广泛的研究。
其中，一些研究聚焦于不同钢管混凝土节点类型的火灾性能，如框架节点、框架—框支节点、框架—剪力墙节点等。
研究发现，这些不同类型的节点在高温下的承载能力和抗弯刚度有很大差异。
此外，一些研究还针对节点的流变性质进行了深入研究。
例如，在环向加载下，钢管混凝土节点的应力、应变关系存在与普通混凝土不同的特点。
这些研究对于理解节点在火灾作用下的力学性能提供了重要的依据。
此外，还有越来越多的研究将数值模拟和实验相结合，以更加深入地了解火灾作用下的节点性能。
数值模拟的方法可以预测节点在高温下的受力变形，并研究节点承载能力和抗震性能等方面的性能。
而实验可以验证这些数值结果，并为数值模拟提供实验数据。
综上所述，火灾作用后的钢管混凝土柱—钢梁节点受到许多因素的影响，包括微观和宏观方面。
人们开展了广泛而深入的研究，以进一步了解这些因素对节点性能的影响，并寻找改进和防范的方法。
这对我们提高设计和防火技术能力、确保建筑物安全具有重要意义。
矩形钢管混凝土结构研究综述
4、推进矩形钢管混凝土边框组合剪力墙及筒体结构在实际工程中的应用， 提高结构的抗震能力和安全性。
参考内容三
引言
钢管混凝土结构是一种具有高承载能力和优良塑性的组合结构，广泛应用于 各种工程结构中。本次演示旨在探讨钢管混凝土结构的研究现状、存在的问题以 及未来的研究方向。
背景
钢管混凝土结构是指在钢管中填充混凝土，通过二者共同作用来提高结构性 能的一种组合结构。这种结构最早可追溯到20世纪初，但在当时并未得到广泛应 用。直到20世纪中叶，随着建筑工程对结构性能要求的不断提高，钢管混凝土结 构才开始被重视并逐步推广。
矩形钢管混凝土结构研究综述
基本内容
本次演示旨在系统梳理矩形钢管混凝土结构的研究现状及未来发展趋势。通 过综述相关文献，总结其研究成果和不足，以期为未来研究提供参考。
矩形钢管混凝土结构是一种由混凝土填入矩形钢管内而形成的复合结构，具 有优异的承载能力、施工性能和经济效益。近年来，随着对该结构研究的深入， 其在建筑工程、桥梁工程等领域的应用逐渐广泛。
2、实践应用经验不足
虽然钢管混凝土结构在工程应用中已经取得了一定的成果，但实践应用经验 不足的问题仍然存在。例如，对于一些新建的钢管混凝土结构，缺乏长期性能的 监测和评估数据，难以判断其耐久性和安全性。
1、理论分析
理论分析是钢管混凝土结构研究的重要手段，包括有限元分析、有限差分分 析、解析解法等。通过理论分析，可以深入了解结构的力学性能和破坏机理，为 实验研究和工程应用提供指导。
3、工程应用
随着理论研究和实验研究的深入，钢管混凝土结构在工程中的应用也日益广 泛。例如，钢管混凝土桥梁、高层建筑、核反应堆结构等，都是钢管混凝土结构 在工程应用中的典型代表。
1、设计理论不完善
钢管混凝土组合截面的刚度取值研究
４ 理 论计算 与实测对 比
全桥整体有限元计算模型见图 １ 。
（ ）对施工 中几个 重要 工况 选 取一 个 工况 进 行 １ 理论分析 。用 ＭＩＡ ／ ｉｌ Ｄ Ｓ Ｃｖ 和桥 梁博士 两种有 限元 软 ｉ 件对主拱挠度和 内力计 算结 果进行 比较 ，见表 Ｉ 、表 ２ ，表中内力 和线形 数据位 置均指 主拱八分点处 。 （ ）由表 １ ２ 可知 ，由于桥梁博士 （２ ９ 和 ＭＩ ｖ． ） — Ｄ Ｓ Ｃｖ ６ １ １ Ａ ／ ｉｌ（ ． ． ）对组合截面 刚度取值差别 ，桥梁 ｉ
关键词钢管混凝土拱桥组合截面刚度取值1前言钢管混凝土由两种材料组成管内混凝土是在钢管拱合拢后现浇的因此在施工加载过程中及管内混凝土达到强度后钢管混凝土组合截面的刚度取值是计算中必须考虑的一个问题它对施工过程和成桥后拱肋的内力变形和稳定性都有一定影响
石诚杰等 ：钢管混凝土组合截面 的刚度取值研究
・ ３・ ６
钢 管混 凝 土组 合 截 面 的刚度 取 值 研 究
石诚 杰 何 文 忠
（ 山市 三水 区路桥 建设 有限公司 广东佛 山 ５ ８ ０ ） 佛 ２管混凝土拱桥 内力和变形有较大影响。针 对组合截 面刚度取值对桥 梁结构 内力和变形的影响进 行理论分析 ，并结合 工程 实例表 明 了组合 截面刚度折减的
３． ＭＩ ２ ＤＡＳ ｉｉ ／Ｃ ｖｌ
（ ）对于 由多 根钢 管组 成 的拱 肋 ，管 内混 凝 土 １ 是逐根灌 注 的，通 常 前 面一 根 管 内混凝 土 强度 达 到
８ ０％左右开 始灌 注下 一根 ，因此施 工过 程 中管 内混 凝土的刚度如何取值 ，将影响到钢管与管 内混凝 土 的 应力分配 ，也 影 响到 施工 过 程 的线 形 控制 和稳 定 计 算 。有关科研结果认为对未达到强度时管 内混凝 土 的 刚度可按对数 曲线的取值方法进行计算 。
钢管混凝土节点抗弯刚度非线性分析
NO NL INEAR ANALYSIS O N FL EXURAL RI GID ITY O F THE CFST O UT STIFFENING RING J OI NT
Li Che ngyu
( Urban Con st ruct ion Col lege , Wu han Uni versit y of Science and Technolo 人们 普 遍认 为 外加 强 环 式节 点 的刚 性 好
Guo Yaojie
( School of Civil Engineeri ng , Wuhan Universi t y Wuhan 430072)
ABSTRACT Nowada ys the re searc h on the conc rete filled steel t ubular ( CFS T ) joi nt rigidit y is at the stage of qualitative analysis , but no ac hievement s of quantitative analysis have been gained in t his field yet1 So t he 32d no nlinea r finite element model of CFS T out stiffening ring joint is e sta blishe d supported by the la rge2scale co mme rcial finite element soft ware1 Taking ring plate width a nd dep th , column diameter , depth of col umn wall , beam height as well as axial compre ssio n ratio a s the main para me te rs , applying single factor wa y a nd ortho gonal design method , the joint rigidity is analyzed and it s calcula tio n f ormula is p ut forward base d on the a nalyses of the a bove factor s able to aff ect the joint rigidity. The regularity of every f actor affecting the joint rigidity is got : 1 ) Relative rigidity � K is linea rly increase d a s the ring plate width and depth of steel t ubular wall a dde d , 2 ) Tubular diameter ha s nega tive expo nent r elationship with the relative rigidit y � K , 3) Beam height c hange opposes no effect to t he relative rigidity � K , 4) The relative rigidity � K is lar gely decrea sed whe n axial compre ssion ratio mor e t han 0151 If t he joint cla ssification standa rd in EC3 is used for the out stiff ening ring joint studied in t his pape r classif ication standa rd in t he EC3 , the joint rigidity value gained f rom the a bove pose d for mula shall be la rge r than 8 , which can meet t he rigidity requirement1 KEY WO R DS concrete f illed steel tube joint flexural rigidity nonlinear analysis
基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点研究进展分析
安徽建筑中图分类号：TU973+.1文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）3-0062-06DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.3.023１引言近年来，随着建筑领域的不断发展和创新，梁柱节点作为结构设计的关键组成部分备受关注。
梁柱节点是建筑结构中至关重要的组成部分，承载着连接梁和柱以及传递和转移荷载的重要任务[1]。
国内外学者对梁柱节点开展了大量的研究工作，并研发了多种节点连接形式。
新材料的应用、优化设计方法的发展和先进的施工技术的引入，都为梁柱节点的开发和应用提供了新的可能性。
钢管混凝土柱可充分发挥外包钢管和内填混凝土两种材料的优势，具有强度高、塑性好、抗震性能优越和施工便捷等优势[2-3]，广泛应用于高层建筑、大跨空间结构、桥梁工程和工业建筑等领域。
目前钢管混凝土柱-钢梁连接节点在工程领域得到了系统的研究和成熟的应用。
然而，随着结构跨度的增大或者荷载的增加，型钢混凝土梁、钢筋混凝土梁及其预应力梁因建造成本较低等原因常与钢管混凝土柱连接，形成新型结构体系。
其梁柱混合连接节点的设计和施工依然存在挑战，需要设计师和工程师不断探索和实践，以确保梁柱节点的可靠性和安全性。
为此，本文综述了此类梁柱混合节点的连接类型、试验研究、数值模拟、理论分析及其工程应用，并进一步拓展了梁柱混合节点研究内容，为理论研究和工程应用提供技术支撑。
2基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点为了使钢管混凝土组合结构能够更好地应用于土木工程领域，国内外学者研发了基于钢管混凝土柱的梁柱混合节点，主要包括三种节点类型，即钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点、钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合节点和钢管混凝土柱-预应力混凝土梁混合节点。
2.1钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接形式主要分为加强环式节点、钢筋贯通式节点、环梁式节点、螺栓连接式节点等。
目前，针对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁混合节点的研究已较为成熟，很多学者对该类节点进行了试验分析与理论计算，同时对该类节点进行了有限元模拟，根据参数分析结果提出了相应承载力简化计算模型和设计方法。
关于钢管混凝土柱钢梁节点形式的探讨
工程技术关于钢管混凝土柱钢梁节点形式的探讨王振字(天津市建工工程总承包有限公司第三分公司，天津市300000)n。
脯要】近年来钢管混凝￡柱在工程中得到广泛的应用，本文主要介绍了钢管混凝土柱钢粱节点的构造形式和相关的一些受力特点，希望与大家分享。
，．饫蒿黔初钢管混凝主柱；钢粱节点；形式钢管混凝土结构是在钢管柱内填充素混凝土，实现在受力过程中充分发挥钢管和混凝土两种材料互补作用的一种钢管混凝土组合结构。
该结构可使构件截面减小，承载能力提高，整体重量减轻：由于钢管壁板不需太厚，可大量使用国产钢材并实现工厂化生产：能够大幅度节约钢材和基础费用，降低结构造价；因施工中可省去大量支模板的工作，．--_r使T期缩短1／4—1／3，环境污染小；由于柱子截面的减小，可使使用面积增加5％～80／0。
由于节点是诸多构件的力流交汇之处，节点的受力模式较之于—般构件更为复杂，特暑U是在她震作用下的节点受力尤为复杂，而且节点联系着多个构件，其失效的后果比起—般的构件更为严重，因此，在工程实践中，对节点的性能应格外重视。
1钢管混凝土柱—钢粱框架节点形式1．1铰接节点钢管混凝土柱一钢梁的铰接连接是指节点在外力作用下，梁与柱轴线夹角的改变量将达到理想铰接(指能自由转动的连接)转角的80％以上。
这种节点—般只将梁的腹板通过焊接在柱上的连接件用高强螺栓与柱连接，如果梁端剪力较大，也可在柱E增设牛腿，以传递过大的梁端剪力。
铰接节点构造简单，施工方便，但只能传递较小的弯矩，主要是用于传递粱端剪力。
12半刚接节点钢梁与钢管混凝土柱的半刚性连接是指节点在外力作用下。
梁与柱轴线夹角的改变量介于铰接连接和刚接连接之间的连接。
半刚性节点不仅能够传递剪力，还能传递部分弯矩。
对于半刚接节点，由于受力过程中梁和钢管混凝土柱轴线的夹角发生改变，会引起结构内力重分布。
结构受力比较复杂，且变形较大，因此在设计中采用时须慎重对待。
13刚搪节点刚接连接是指节点在外力作用下，对转动约束能达到理想刚接C指梁与柱轴线夹角保持不变的连接)的900／o以上。
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钢管混凝土框架节点的刚度研究
引言：
钢管混凝土框架结构是一种常用的建筑结构形式，它具有较高的承载能力和抗震性能。
而节点作为框架的连接部分，其刚度对整个结构的稳定性和安全性有着重要的影响。
因此，研究钢管混凝土框架节点的刚度特性具有重要的理论和实际意义。
本文将就该主题展开讨论，从节点刚度的定义、影响因素以及提高节点刚度的方法等方面进行阐述。
一、节点刚度的定义：
节点刚度是指节点在受力作用下的变形抵抗能力，即节点所具备的抗弯刚度、抗剪刚度和抗扭刚度。
节点刚度的大小直接影响着整个结构的刚度和稳定性。
二、影响节点刚度的因素：
1. 材料性能：节点的刚度与所使用的材料有着密切的关系。
钢管混凝土框架节点中常用的材料有钢管和混凝土，这两种材料的强度和刚度对节点刚度起着决定性的影响。
2. 节点形式：节点的形式也是影响其刚度的重要因素。
常见的节点形式包括刚性节点、半刚性节点和柔性节点。
刚性节点具有较高的刚度，能够有效地传递受力，但在抗震性能上存在一定的局限性；半刚性节点则在刚度和变形能力之间取得了一定的平衡；柔性节点
则以其较大的变形能力而在抗震性能上具有优势。
3. 连接方式：节点的连接方式也会对其刚度产生影响。
常见的连接方式有焊接连接、螺栓连接和粘结连接等。
不同的连接方式对节点的刚度和变形能力有着不同的影响。
4. 荷载条件：节点的刚度还受到荷载条件的影响。
在静力荷载作用下，节点的刚度主要由材料的刚度决定；而在动力荷载作用下，节点的刚度还受到动力效应的影响。
三、提高节点刚度的方法：
为了提高钢管混凝土框架节点的刚度，可以采取以下方法：
1. 优化节点形式：通过合理设计节点形式，选择适当的节点连接方式，可以提高节点的刚度和变形能力。
例如，在抗震设计中，可以采用刚性节点来增加整个结构的刚度和稳定性。
2. 加强节点连接：通过采用更好的连接方式，如焊接连接、螺栓连接等，可以提高节点的刚度和抗震性能。
同时，在连接过程中要注意连接质量和连接强度的控制，以确保节点连接的可靠性。
3. 使用高性能材料：选择高强度、高刚度的材料，如高强度钢管和高性能混凝土等，可以提高节点的刚度和承载能力。
4. 加强构造措施：在节点处采取适当的构造措施，如设置加劲板、加固钢管和增加混凝土厚度等，可以有效地提高节点的刚度和抗震性能。
结论：
钢管混凝土框架节点的刚度研究对于提高整个结构的稳定性和抗震性能具有重要的意义。
节点刚度的大小受到多种因素的影响，包括材料性能、节点形式、连接方式和荷载条件等。
为了提高节点的刚度，可以采取优化节点形式、加强节点连接、使用高性能材料和加强构造措施等方法。
通过不断的研究和实践，可以进一步提高钢管混凝土框架节点的刚度和抗震性能，为工程实践提供技术支撑和指导。