钢管混凝土柱节点的研究现状

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型钢混凝土节点研究现状综述

型钢混凝土节点研究现状综述

型钢混凝土节点研究现状综述摘要:本文对型钢混凝土常规节点和异型节点的研究现状进行了总结和分析,并指出需要进一步研究和探索的问题。

关键词:型钢混凝土;节点;研究现状;展望The overview of research situation on steel reinforced concrete jointsXie bo1,Zhou yanxia1(CNNC Xinneng Nuclear Engineering Co.,Ltd,Taiyuan 030012,China)Abstract:This paper summarizes and analyzes the present situation of reinforced concrete regular joints and abnormal joints and and points out issues that need further research and exploration.Key words:steel reinforced concrete;joints;research situation;outlook引言节点是梁和柱连接部分及其邻近部分组成的区域,是结构的传力枢纽。

在地震作用下,节点的安全直接影响与其相连的梁、板、柱及该节点以上各层的正常使用。

型钢混凝土节点由于型钢的置入,节点的受力性能较钢筋混凝土节点存在较大差异,所以该类节点的试验研究和理论分析对保证结构的安全使用具有重要的意义和价值。

本文将着重论述型钢混凝土常规节点和异型节点的研究现状,并讨论需要进一步研究和探索的问题。

1.型钢混凝土常规节点研究现状(1)国内研究现状张誉、徐亚丰、薛建阳和王连广等人进行了7个型钢高强混凝土节点的拟静力试验。

根据试验结果分析了高强混凝土、型钢腹板、轴压比、箍筋、翼缘框、含钢率对节点的抗剪的贡献,对不同梁柱刚度比的滞回性能做了对比,最后提出了高强型钢混凝土节点的抗剪承载力公式[1-3]。

钢管混凝土柱斜向相贯节点试验研究的开题报告

钢管混凝土柱斜向相贯节点试验研究的开题报告

钢管混凝土柱斜向相贯节点试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着现代建筑的发展,钢管混凝土柱作为一种新型结构材料,越来越受到设计师们的关注。

钢管混凝土柱在施工效率、耐震性、承载力等方面相较于传统柱子有越来越多的优势。

但相应地,柱子节点的研究也变得尤为重要。

在结构设计和建筑施工中,节点设计是一个非常关键的环节。

一些关键节点例如斜向相交节点需要更加细致的探究及完善。

深入研究钢管混凝土柱斜向相贯节点及其受力特点,不仅可以在设计阶段更加准确地预测该节点的承载能力,还有助于提高节点的稳定性及安全性,使建筑物更安全可靠。

因此,本研究选择了钢管混凝土柱斜向相贯节点作为研究对象,旨在深入探究该节点在不同受力条件下的性能,并建立合理的数值模型为该节点的设计提供更为可靠的理论支撑。

二、研究方法和内容本研究拟采用试验和数值计算两种途径来深入分析样品在不同应力状态下的变形和破坏机制。

详细研究内容包括:1.根据现实工程构建相应的钢管混凝土柱斜向相贯节点试验样品;2.设计并进行柱子原始材料的单轴、三轴压缩试验,获取混凝土的力学性能;3.设计并进行节点试件以及节点主材料的正、剪、扭试验,获得节点在不同受力条件下的力学特性;4.采用有限元模拟软件建立数值模型,并与实验结果进行对比验证;5.研究不同构造条件、材料参数等因素对节点性能的影响,以得出合理的设计建议和设计规范。

三、研究进展情况目前,本研究已完成了试验样品的构建和实验设备的配置采购,并开始进行混凝土力学性能试验。

预计在未来三个月内,节点试件将会制备并开始进行力学性能试验。

通过试验数据的收集,我们将会开始针对不同受力条件、材料属性如何影响节点性能等问题进行研究分析。

四、预期成果及意义通过本研究,我们将建立起一套完整的钢管混凝土柱斜向相贯节点试验研究方法,为该类节点的设计提供更为准确的理论基础,为工程实践中的施工提供更为可靠的保障。

同时,本研究还将对深入研究钢管混凝土结构的设计、计算和施工提供宝贵的经验和参考。

异形钢管混凝土柱研究综述(全文)

异形钢管混凝土柱研究综述(全文)

异形钢管混凝土柱研究综述异形柱框架结构和传统框架结构相比能有效地改善建筑内部的使用空间,但其抗震性能的严格要求限制了在高设防烈度地区的推广和应用。

近年来异形钢管混凝土柱由于改善了抗震性能,逐渐得到重视。

文章总结了异形钢管混凝土结构的研究和应用现状,分析了异形钢管混凝土柱构件、节点、体系的静力性能和抗震性能的优势,揭示了异形钢管混凝土柱力学性能主要因素的影响规律,对其力学性能进行了评价。

最后对异形钢管混凝土柱在今后的研究方向和进展趋势进行了总结。

1、引言随着国内高层建筑如雨后春笋般拔地而起,异形柱由于其在建筑功能方面的优越性而被广泛采纳。

异形柱结构体系提高了房屋的有用性和美观性,室内分隔灵活多样,幸免了一般矩形框架结构存在柱角外露的缺陷,便于家具布置,改善室内观瞻。

随着经济的进展,人们生活水平的改善,具有广阔的进展前景。

然而,钢筋混凝土异形柱在研究、推广以及实际工程应用中暴露出一些问题:对水平荷载的方向性非常敏感,荷载作用方向不同,构件及体系的承载力存在较大差异,设计时需取最不利的荷载作用方向;为保证柱子延性要求,需较多的配置箍筋并严格限制轴压比;异形柱现场浇筑复杂,梁柱节点配筋较多,混凝土浇筑质量难以保证;节点截面较小,抗剪承载力有时难以满足要求,在高层建筑及高烈度地震区的应用受限,存在很大的局限性。

(《混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20XX》对异形柱结构房屋使用最大高度给出了严格的限制,(见表1)明显小于方、矩形柱的适用高度(见表2),比如7度(0.15g)情况下,异形柱框架结构适用的房屋高度为18m,框架剪力墙结构为35m,而方、矩形柱框架结构的适用高度为50m,框架剪力墙结构为120m,远远大于异形柱结构的房屋适用高度)因此要使异形柱结构得到更为广泛的应用,在层数更多的建筑以及抗震烈度更高的地区得到推广,必须研究如何在不显著增大柱截面的情况下提高柱子承载力、刚度及抗震性能。

由于钢管混凝土柱抗震性能优越,于是异形钢管混凝土柱便应运而生。

异形钢管混凝土柱研究现状

异形钢管混凝土柱研究现状

摘 要 首先 结合钢 管 混凝 土柱 、 钢 筋 混凝 土异 形柱 的优 点和 不足 , 介 绍 了异 形钢 管混凝 土的特 点和研
究背景 。从 异形 钢 管混凝 土柱 的截 面构 成形 式 、 静 力性 能和抗 震 性 能介 绍 了国 内当前异 形 钢 管混 凝 土
柱 的试 验研 究 与理论 分析 的部 分研 究 工作 ; 简要探 讨 了异形 钢 管混凝 土柱 的研 究方 法 ; 并将 已有 异形 钢 管混凝 土轴 压承 载 力试验值 与现有钢 管混凝 土 不 同规 范的 计算 值进 行 了比较 。结合 已有 的研 究现 状 , 提 出了异 形钢 管混凝 土柱 尚有待 进 一步研 究的若 干 关键 力 学 问题 , 最后展 望 了异 形钢 管混 凝 土结 构在
工程 中的应 用前景 。
关键 词
异 形钢 管混凝 土柱 ,截 面构成 形式 , 轴压 , 偏 压 ,抗震 性 能
S t a t e ・ - o f - t h e ・ - a r t o f Co n c r e t e - - il f l e d S pe c i a l l y S h a p e d S t e e l Tu b e s
第2 9卷第 3 期
2 0 1 3年 6月





t u r a l En g i n e e r s
J u n .2 0 1 3
异形 钢 管 混凝 土柱 研 究 现 状
雷 敏 沈祖 炎 李元 齐 罗金辉
( 同济大学建筑工程系 , 上海 2 0 0 0 9 2 )
L EI Mi n S HEN Z u y a n L I Y u a n q i L U O J i n h u i

钢管混凝土柱的概况及优缺点

钢管混凝土柱的概况及优缺点

钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。

钢管混凝土研究最多的是圆钢管,在特殊情况下也采用方钢管或异型钢管,除了在一些特殊构造当中有采用钢筋混凝土的情况之外,混凝土一般为素混凝土。

早在十九世纪八十年代就出现了钢管混凝土构造,最初用作桥墩,然后渐渐地用作建筑物中的柱子。

在我国,六十年代开始了这种构造的研究,并首先用于首都地铁工程中。

##站至苹果园的地铁线路上,在##站和前门站的站台工程中首次试用,经济效果很好;和传统采用的钢筋混凝土柱相比,不但施工简捷得多,而且体积小,增加了地下有效使用空间,因此,在随后建造的地铁环线工程中,所有的站台柱,全部采用了钢管混凝土柱。

从七十年代开始,在工业厂房、高炉和锅炉构架及变电和输电塔架等工程中,钢管混凝土得到了推广应用。

工业厂房中采用钢管混凝土柱的有本钢、**、首钢及近几年**工程中的大量重工业厂房,还有各地的造船厂和火力发电厂等,厂房跨度最大的L=54m,柱高达60—70m,,桥式吊车最大的为Q=l00t 重级工作制吊车。

钢管混凝土在我国的应用范围很广,发展很快。

从应用范围和发展速度两个方面都能列于世界前列。

自八十年代后期开始,钢管混凝土由于本身具有的优点.开拓了两个新的应用领域。

一个是公路和城市桥梁,另一个是高层和超高层建筑。

钢管混凝土具有以下基本特点:1. 承载力大大提高:试验和理论分析证明,钢管混凝土受压构件的强度承载力可以到达钢管和混凝土单独承载力之和的1.7~2.0倍。

2. 具有良好的塑性和抗震性能:在钢管混凝土构件轴压试验中,试件压缩到原长的2/3,构件表面已褶曲,但仍有一定的承载力,可见塑性非常好。

钢管混凝土构件在压弯剪循环荷载作用下,水平力P与位移之间的滞回曲线十分饱满,说明有很好的吸能能力,基本无刚度退化,它的抗震性能大大优于钢筋混凝土。

3. 经济效果显著:和钢柱相比,可节约钢材50%,降低造价45%;和钢筋混凝土柱相比,可节约混凝土约70%,减少自重约70%,节省模板100%,而用钢量约略相等或略多。

浅谈钢管混凝土结构工程使用现状

浅谈钢管混凝土结构工程使用现状

浅谈钢管混凝土结构工程使用现状摘要:在本文中主要讨论了钢管混凝土(CFST) 方向上的科研和工程应用等方面的发展概况, 也阐述了未来对于钢管混凝土研究的重点。

关键词:钢管混凝土; 高强度混凝土; 抗震性能; 尺寸效应; 耐火性能;钢管混凝土是一种将钢管和混凝土两种材料结合的一种组合结构, 使将混凝土填充在钢管内形成的一种组合形式, 钢管混凝土一般依据方形横截面, 圆形横截面以及多边形横截面分为方, 圆及多边形混凝土, 钢管混凝土构件是通过将两种工程中常用的材料组合后而产生共同作用, 即组合效应, 其主要表现为外部钢管对核心混凝土产生的约束效应, 充分发挥两者各自的优点, 不仅能大大改善混凝土的塑性和韧性, 并且还对钢管发生局部屈曲的现象产生限制, 所以钢管混凝土具有承载力高, 韧性好, 塑性好, 施工相较于钢筋混凝土更加方便, 也更节省材料。

在过去的几十年里, 世界各国研究者们对采用低强度等级钢材和混凝土的钢管混凝土构件进行了大量的研究, 主要是钢管混凝土构件在轴心受压, 偏心受压, 抗扭, 抗剪以及动载作用下的力学性能的分析, 取得了丰富的结果。

最近几年, 对钢管混凝土的研究不管是在科研方面还是工程应用方面均取得了重大的进展。

在科研方面, 各国研究员们对钢管眼混凝土构件的力学性能以及钢管混凝土的尺寸效应进行了大量的研究, 并取得了许多有实际意义的研究成果, 在工程运用方面, 钢管混凝土已经在高层以及超高层建筑, 桥梁结构以及部分大跨度结构当中被广泛的应用。

1 钢管混凝土新研究进度1.1 填充高强度混凝土的钢管混凝土性能的研究高强混凝土, 即强度等级为C60及以上的混凝土, 在过去这几年来一直都是世界各国科研工作者工作的重点, 该混凝土的优点为强度很高, 可以节约水泥材料, 降低构件的尺寸, 减轻自重, 所以非常适用于承受荷载很大的结构, 例如各种高, 超高层建筑, 地下建筑以及大跨度结构。

同时, 高强混凝土的缺点也明显, 延性较差, 脆性较大, 在安全要求较高的建筑中, 通常由脆性进行破坏控制, 以致其可靠性大大降低, 如果利用钢管优异的延性与柔性, 将高强度混凝土灌入钢管中, 通过两种材料的组合, 利用钢管优异的延性, 混凝土卓越的承载性能以及外钢管对混凝土的套箍作用, 提高了整体的延性以及承载性能, 不仅如此, 由于钢管同时也具有优异的抗剪, 抗扭性能, 将钢管和混凝土相组合, 就可以有效的克服高强混凝土脆性大延性差的弱点。

钢筋混凝土梁柱节点加固研究综述

钢筋混凝土梁柱节点加固研究综述

钢筋混凝土梁柱节点加固研究综述钢筋混凝土梁柱节点加固研究综述摘要:梁柱节点是框架结构的关键构件,起着传递、分配内力和保持框架结构整体性的作用。

本文总结了钢筋混凝土梁柱节点的加固方面的研究现状,为未来的研究方向提供参考。

关键词:梁柱节点;加固;综述中图分类号:TU528.571文献标识码:A文章编号:1概述梁柱节点是框架结构的关键构件,起着传递、分配内力和保持框架结构整体性的作用。

主要由梁柱相交的节点核心区,以及与核心区相连的梁、柱端构成。

在混凝土结构设计中,节点的力学性能往往决定了框架结构的整体受力情况。

同时框架节点的破坏会对结构整体的安全性能产生不利影响,后果非常严重。

当框架节点由于一些原因:诸如设计或施工不当,使用功能或环境改变,对结构抗震要求提高等原因造成承载力不足,延性、刚度不满足要求时,需对其进行加固补强。

本文总结了钢筋混凝土梁柱节点的加固方面的研究现状,为未来的研究方向提供参考。

2主要加固方法近年来,对钢筋混凝土梁柱节点的加固方法主要包括:注入树脂修复、更换材料、混凝土外包加固、外包钢加固以及纤维复合材料加固等。

这些方法根据所需的人力财力,都有各自的应用范围。

这些方法的根本目的就是改善梁柱之间的受力模式,使其分配的内力更加合理。

当框架节点的破坏模式由柱的屈服或节点脆性破坏转变为框架梁段塑性铰区域转动破坏时,结构的整体承载力和延性将大为改观,同时也符合强柱弱梁的设计思路。

下面将对这些研究方法的主要研究进展进行介绍。

3加固方法研究进展3.1注入树脂修复对梁柱节点在受理过程中产生的裂缝进行注入树脂修复是较早的加固方法。

French等学者最早开展了相关的实验研究[1]。

他们使用真空浸渍技术修复了由于不适当锚固导致损伤的单向和双向连续节点。

试验结果表明,真空浸渍的树脂修复可以有效修复大面积的损伤。

这种方法同样被Beres等[2]学者采用,但他们的实验结果显示这种修复对于节点的抗震性能没有明显改善。

钢管再生混凝土柱力学性能研究进展

钢管再生混凝土柱力学性能研究进展

钢管再生混凝土柱力学性能研究进展当前,我国城镇化进程加快,既有建筑的更替和新建结构的增长,导致大量的建筑材料耗费。

为实现可持续发展,再生混凝土技术应用而生,废弃混凝土的回收利用减少了建筑固废排放量和天然资源消耗,为资源环境循环利用提供了新思路,成为目前学者们的研究热点[1]。

由于再生骨料自身的缺陷,使得再生混凝土的力学和耐久性能不同程度的降低,限制了再生混凝土在工程中的应用[2]。

将再生混凝土引入到钢管混凝土中,使构件同时具备了钢管和再生混凝土2 种材料的特性,既保留了钢管混凝土高承载力和抗震能力,又能有效利用建筑废弃物、节能环保,具有良好的推广应用前景[3]。

钢管再生混凝土的研究起步较晚,钢管再生混凝土柱力学性能的研究尚处于理论层面,实际工程应用还相对较少[4−6]。

钢管再生混凝土的研究主要集中在柱的力学性能和抗震方面。

试验研究多以再生骨料取代率、再生混凝土强度、钢管形状、钢管组合构造形式、柱型类别、长细比、含钢率和荷载比等作为参变量,对其破坏形态、力学性能和变形能力等进行分析。

本文将针对性的归纳总结钢管再生混凝土柱的力学性能、改变外部环境下的工作性能和抗震性能。

在试验示范的跟踪过程中,云天化产品示范田的冬枣长势旺盛,中期表现出挂果多,果实品相好,树体健壮;采收期冬枣色泽好,果形均匀,畸形果少,口感佳。

示范田亩增产82.4kg,亩增收10075.2元,给农户带来的一定的经济效益。

通过试验示范,云天化“滴灌二铵”和“大量元素水溶肥”系列肥料得到了种植户的认可。

1 再生混凝土物理及力学性能用废弃混凝土破碎加工而成的再生集料,由粒径大小分为再生粗骨料(5~31.5 mm)和再生细骨料(0.5~5 mm),由于旧砂浆、表面裂纹和杂质的存在,使得再生混凝土弹性模量小于普通混凝土,而干缩和徐变变形大于普通混凝土[7]。

且再生骨料随机性和变异性较大,致使其具有孔隙率大、吸水率高、密度小、压碎指标值高等缺陷,老砂浆和界面过渡区是再生混凝土的主要薄弱环节[8]。

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傅鹏斌 : 钢管混凝 土柱节点 的研究现状
21年 2 00 月
时在 梁柱 交接 处设 置 钢筋 混凝 土环 梁 对节 点进 行 加 强 。该 节 点 传 力 路 径 明确 , 点 的 刚 度 大 , 载 力 节 承 高 , 由于 穿心 牛 腿 的存 在使 得 管 内焊 接 以及 } 凝 但 昆 土 的浇筑 比较 困难 。
lzdtes utr hrc r tso it ad te epc v d atgsaddsda tgs T i s d oc dste ye t cuecaat ii fjns n h i rset ea vnae n i vnae. hs t ycnl e h h r esc o r i a u u
[ 中图分类号]T 9 7 7 U3 8 . [ 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]17 64—3 2 ( 00 0 —0 8 —0 2 9 2 1 )1 0 8 3
近年 来 , 对 钢管混 凝土结 构 的深入研 究 , 随着 钢 管 混凝 土结构 的发展 异常迅 速 。 目前 国 内外 对 圆形 和 矩形钢 管混凝 土 轴心 受 压 、 弯 和压 弯 构 件 的受 受 力性 能和 耐火等基 本性 能 的研 究 已取得较 为成 熟 的 成果 , 而钢管混 凝 土推 广 应 用 的 主要 制 约 因素 是 节
J i tf rCo c eeFi e te b lrCou on o n rt l dS e l l Tu ua lmn
FU n - i Pe g b n
【bt c T ipprnet e plao r n sutn fh i r oc tfe e bl l nA a A s at h ei n d h pctn u eti ao eo to cnre ld t luu ro m .n r l s a v e t a i i c r t i ot jnf e l se t a cu i
节 点、 锚定 式节 点、 十字板 式节点、 分层式节点和环 梁式节点的构造特 点和各 自的优缺 点。指 出钢管混凝土柱 节点
在理论研 究和实际应用 中的一些问题 。
【 关键词】 钢 管混凝土 ; 节点; 受力特点
TheApplc to r e tS t a in ft ia i n Cu r n iu to o he
21 0 0年 2 月 第 1 O卷第 1 期
廊坊 师范学院学报 ( 自然科学 版)
Junl fLn fn eces oee N tra Si c dt n ora o aga gT ahr C lg( a nl c neE io ) l u e i
Fe 201 b. 0
po lmsa o tteCF T c lmnjiti h h oei l ee rha dpa t a a piain. rbe b u h S ou on nt ete rt a sac n rcil p l t c r c c o
【 e O S cnr ei d t luejn; ai K y l 】 oc tf e e b;i ld g W d e l s et o t o n l
1 5 十 字板 节点 .
该节 点 在 钢 管 内设 置 十 字 加 劲 板 以提 高 节 点 区的整 体 刚 度 和 承 载 力 ( 图 5所 示 ) 其 整 体 刚 如 ,
度 大 , 同 时 耗 钢 量 也 大 , 内施 工 很 不 方 便 , 但 管 还
所 示 。其弯矩 由管壁 上所 焊 的上 、 钢 板加 强 环来 下
传递 , 在两个加强环之间焊接着加劲肋板 , 主要用以 传 递剪力 。内环 只 用 于 管 径 ≥ 1 的情 况 , 受 力 m 从 状态看 , 内环较好 , 比外环省钢。该节点传力 明 又 确、 可靠 ; 柱子 不存在 穿心 , 使混凝 土 的浇筑很顺 利 ; 在保 证焊接 质量 的前 提下具 有 良好 的抗 震性 能。但 用于钢筋混凝土楼盖时施工困难 , 缺乏灵活性。
钢筋直接焊接在穿心暗牛腿 的上下翼缘上, 梁的弯 矩 和剪力 直接 通过 钢 牛腿 传 递 给钢 管 混凝 土 柱 , 同
[ 收稿 日期] 2 0 0 9—1 —1 2 9
[ 作者简介] 傅鹏斌 ( 99一) 男 , 17 , 江西交通职业技术 学院路桥 系讲 师。

88 ・
第1 ・ 1 0卷 第 期
点的设计 。目前, 在节点研究方 面还未取得长足的 进展 , 主要局 限于现有 的施 工复 杂 的节 点型 式 , 因此 对节点 的研究是 钢管混 凝 土结构 进一 步发展 和应 用 的关键技 术 问题 之一 。
节点是 结构 最 薄弱 的环 节之 一 , 确 定结 构 计 是


算模型的关键。节点是否合理不仅直接关系到建筑 结构整体的可靠性 , 还对结构的施工质量、 工程进度 以及整 个工程 的造 价都有 直接 的影 响 。本 文通过 对 应 用于 工程实 际 中的几种 有代表 性 的节点 型式进行
V0 . 0 No 1 11 .
钢 管 混凝 土柱 节 点 的研 究 现 状
傅 鹏 斌
( 江西交通职业技术学院 , 江西 南 昌 3 0 1 ) 3 0 3
【 摘
要 】 论述 了目前钢管混凝 土柱 节点的常见型 式, 分析 了 强环 式节点、 加 穿心牛腿环 梁节点、 筋贯 通式 刚接 钢
分析 , 述 了钢管混凝 土节 点 的研 究 现状 。 论
( )外加强环 a
( b)内加强环
图 1 加 强环 式节 点
l 常见节点型式
1 1 加 强环式 节点 .
1 2 穿心 牛腿环 梁节 点 .
穿 心牛腿 环梁节 点 ( 2是 将 钢筋 混凝 土 梁 的 图 )
加 强环 式节 点有 内、 外加 强环 之 分 , 节点 如 图 1
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