摘要：钢管混凝土(CFST)柱-钢梁单边螺栓端板连接是一种新型的节点连接形式,具有施工便捷、力学性能可靠等特点。在进行此类连接半刚性设计和结构受力分析时,需要明确其受力机理,从而避免节点发生脆性破坏。为便于分析此类节点受力机理,可通过合理有限元分析模型来研究节点中各组件的受力模态。根据受力模态结构将各组件依照其承担的角色进行归类,在此基础上结合历次试验中节点破坏的试验现象,总结理想节点的破坏顺序,以满足工程中此类理想节点为设计。

摘要：扁钢管柱短边截面尺寸较小,柱内加劲肋可开孔的长度有限,易造成混凝土浇筑时发生堵塞,且存在难以振捣密实的问题。为研究不设内加劲肋的扁钢管柱⁃H型钢梁加强节点的受力性能,设计4个不同连接方式、不同构造的足尺钢管柱框架边节点,并进行单调加载试验。分析各节点的破坏模式、节点刚度、承载能力、变形能力及关键部位的应力特征。结果表明:采用单边螺栓结合端板连接扁钢管柱⁃H型钢梁的节点均发生梁端塑性铰破坏,连接方式符合强节点弱构件的抗震要求;无内加劲肋的焊接和端板连接形式节点受力性能较差,需要采用加强措施;在钢柱节点区域内壁或外侧贴板可以明显改善无内加劲肋扁钢管柱⁃H型钢梁节点的承载力、刚度和延性,两种加强方式受力性能差别不大,可以根据实际需要进行选择。

摘要：扁钢管柱短边尺寸较小,内设开孔加劲肋时易出现混凝土浇筑堵塞等问题。取消柱内加劲肋后节点受力性能欠佳,需要对其构造进行改进和加强。对多种不同加强形式的无内加劲肋扁钢管柱-H型钢梁单边螺栓连接节点的受力性能进行分析。设计柱壁加强、加劲肋加强及梁端加强的5种无内加劲肋扁钢管柱-H型钢梁单边螺栓连接节点,对其受力性能和破坏模式进行有限元模拟分析,获得各节点的破坏形态、极限弯矩、屈服转角、节点刚度特征,并与无加强的节点进行对比。发现柱壁加强对节点刚度、承载力及破坏模式的影响最大,加强后的节点破坏时柱壁没有明显的鼓曲现象,节点的初始刚度与无加强节点相比提高了2~3倍,是不便设置柱内加劲肋时较理想的扁柱-H型钢梁柱节点构造形式。

摘要：通过轴向拉伸静力试验,研究套筒类型、螺栓头锥度等设计参数对新型扭剪型单边高强度螺栓抗拉承载力的影响.结果表明,新型扭剪型单边螺栓共呈现出4种破坏形态:安装时套筒拉脱、加载过程中套筒拉脱、加载过程中套筒剪断和安装时套筒剪断.在套筒类型相同的情况下,随着锥形螺栓头锥度增加,单边螺栓承载力降低;分体式套筒比一体式套筒具有更大的强度优势.新型扭剪型单边螺栓采用分体式套筒、25°锥度螺栓头时极限抗拉承载力最高,此型号M20新型扭剪型单边螺栓建议抗拉设计承载力为50kN.

摘要：为解决现有单边螺栓容易拔出、钢管柱壁板撕裂等锚固不足问题,提出高强钢板-螺栓组合连接副,用于钢管柱框架节点。为研究该类节点的抗震性能和破坏模式,设计4个足尺比例的高强钢芯筒-螺栓连接钢管柱框架节点试件,变化参数为螺栓规格和钢梁端板厚度,分别进行单调加载静力试验和循环加载拟静力试验,考察节点破坏模式、转动能力、连接系数、耗能能力及螺栓拉力。研究表明:M20-20、M24-25两种钢板螺栓组合连接节点可达到抗震规范的节点承载力连接系数限值要求,为半刚性节点;单调和循环两种加载方式下节点的破坏模式相近,节点域应变和变形都较小,对节点转动角度影响可以忽略;循环加载下节点的破坏位移明显较单调加载的小,梁端受弯承载力略有提高,芯筒端部钢管柱应变显著增长,M24-25节点的耗能能力较M20-20的高约10%;循环荷载作用下的螺栓最大实测拉力大于单调荷载作用下的螺栓最大拉力,组合连接副承载力的设计方法有待进一步研究。

摘要：高强钢板钻孔攻丝后替代螺母,与高强螺杆组合成一种新的单边螺栓连接副,可用于钢管柱框架节点.为研究钢板组合螺栓抗拉承载力和破坏机理,在本组试验研究的基础上对4类钢板组合螺栓共64个试件进行单调拉伸数值模拟,以板厚和螺杆直径为研究变量,包括Q345B、45号钢、Q460C和Q690D四种钢材和10.9级M16、M20、M24、M27和M30五种规格高强螺栓.结果表明:Q345B、Q460C和Q690D均可作为45号钢的替代材料;钢板组合螺栓在锚固可靠的条件下,可按螺杆螺纹极限抗拉荷载的70%作为其抗拉设计值;钢板较薄时,发生钢板螺纹滑牙破坏,螺栓拔出,螺杆最大应力位于锚固区,钢板向外凸起,凸起量大于支点间距的1/200;钢板较厚时,发生螺杆拉断破坏,螺杆最大应力位于构造区,两种破坏模式中钢板的最大应力均位于钢板螺纹第一扣处.为保证钢板组合螺栓不发生钢板螺纹滑牙破坏,建议Q345B钢板厚度不宜低于1.15 d;Q460C钢板厚度不宜低于1.10 d;Q690D钢板厚度不宜低于0.95 d,根据弹性力学和螺纹传力机理推导高强钢板组合螺栓抗拉承载力公式,公式计算结果与有限元结果吻合良好,研究成果可为钢板组合螺栓的设计提供参考.

摘要：为解决现有钢管柱节点单边螺栓锚固不足和操作复杂的问题,提出高强钢芯筒-螺栓连接副装配式节点,连接副由内置于钢管柱的高强钢芯筒和常规高强螺栓组成.为考察这种新型节点的静力性能,对6个1∶1足尺钢管柱框架边节点进行单调加载试验,研究变量为钢芯筒类型、筒壁厚度、螺栓直径、钢梁端板厚度.重点分析节点关键部位的应力变化、变形能力、破坏模式、螺栓拉力和节点类型.结果表明:试件均为半刚性节点、梁端塑性铰破坏机制,封闭型芯筒厚度与螺栓直径相当时可以满足梁柱刚接的强度条件;节点域变形很小可以忽略,芯筒转动变形对节点转动影响不超过10%;钢梁端板与柱的间隙随着芯筒厚度减小而快速增长,螺栓有拔出趋势,连接副的抗拉设计值可按钢板螺纹抗拉承载力的70%取用.

摘要：螺纹锚固单边螺栓是指通过带有螺纹的特殊螺栓孔代替螺母,从而实现单侧安装、拧紧功能的一种螺栓。目前关于该种螺栓连接T形节点在常温下不同破坏模式的受拉承载力计算方法已有研究。但在高温条件下节点变形增大,且高强螺栓与普通钢材在高温下的材性折减规律不一致,导致现有的常温计算公式不能直接用于火灾高温情况,目前仍缺少计算该类节点在高温下承载力的计算方法。根据常温下承载力计算公式,结合高温下节点出现大变形的特点,对现有的计算公式进行修正。并根据现有的试验结果对修正公式进行验证,发现提出的设计公式可准确预测不同节点在不同温度下的破坏模式,也可以较为精确地预测其屈服承载力。

摘要：为获悉半刚性钢管混凝土框架梁柱端板连接在地震作用下的力学性能,进行两组共8个钢管混凝土柱与钢梁单边螺栓端板连接节点试件的低周反复加载试验,包括4个平齐端板连接节点和4个外伸端板连接节点。研究端板厚度、端板类型、柱截面类型和螺栓锚固构造对节点破坏形态和抗震性能的影响。详细观察节点在低周反复荷载作用下的受力全过程,分析连接弯矩-转角滞回曲线和骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标。同时结合现有规范,评价节点的刚性和延性。研究表明,端板类型、端板厚度和柱截面类型对节点承载力和刚度影响较大;螺栓设置锚固构造措施可有效地改善节点的受力性能;钢管混凝土框架梁柱单边螺栓端板连接节点属于半刚性连接节点,具有良好的抗震性能和安全可靠的连接,同级荷载作用下没有明显的强度和刚度退化,其延性可满足美国规范FEMA-350和中国规范GB 50011抗震设计要求,可以在实际工程中应用和推广。

摘要：为研究中空夹层钢管混凝土组合框架的抗震性能,设计了一个3跨10层的中空夹层钢管混凝土组合框架结构,利用OpenSEES建立了该结构的混合动力模型,以中跨底部两层框架为试验子结构,采用混合试验方法开展了装配式中空夹层钢管混凝土组合框架拟动力试验研究。根据试验结果,验证了混合动力模型的准确性,获得了组合框架在地震作用下的破坏模式和动力响应,分析了中空夹层混凝土柱和组合节点的受力性能,揭示了组合框架的整体抗震性能。结果表明:中空夹层钢管混凝土组合框架破坏模式包括节点端板鼓曲、梁下翼缘屈曲、楼板混凝土压溃和柱钢管鼓曲;在罕遇地震作用下整体结构未出现明显的破坏现象,框架整体呈现出良好延性;由于结构中部荷载较大,中柱比边柱更早进入屈服阶段,而组合节点能够通过自身转动产生的塑性变形耗散大部分地震能量,避免梁端出现塑性铰并减小传递给柱端的弯矩,进而改善柱端受力,提高组合框架的整体抗震性能。