摘要：在传统钢管柱与钢筋混凝土框架转换方式的基础上,提出了一种适用性较强的新型转换节点。框架柱纵向受力钢筋与节点域钢管侧壁焊接,框架梁纵向受力钢筋与节点钢牛腿翼缘焊接。该转换节点钢管下插长度小,节约钢材效果明显。通过钢牛腿翼缘的叠层式连接构造,既能解决框架梁钢筋焊接的问题,又可减小牛腿翼缘偏心受力的影响,焊接施工方便。在清华大学教育部重点实验室进行了4个转换节点的缩尺模型试验,并采用非线性有限元软件Marc对转换节点的受力机理进行深入分析。结果表明:在水平往复荷载作用下,试件加载至最大位移时,牛腿端部混凝土压溃、剥落,纵向受力钢筋弯折变形显著,形成塑性铰。框架柱顶部混凝土裂缝数量较少,试验结束时框架柱基本完好。钢管柱底部管壁可能进入屈服,钢管柱及节点域均未出现面外变形。试件的荷载-位移滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力。钢管柱的最大应力均出现在框架的顶部附近,过渡段钢管的应力低于钢管柱。在达到极限变形状态时,钢牛腿、内环板及竖向加劲肋应力较低,均处于弹性状态。该钢管柱-钢筋混凝土框架转换节点具有良好的技术经济性能,能够达到“强节点、弱构件”的抗震性能目标。

摘要：介绍了钢管柱-H形梁连接内加劲铸钢模块节点的概念设计方法,对该节点进行了循环往复加载试验研究,考虑了不同轴压比对节点抗震性能的影响。试验结果表明:提出的铸钢模块节点具有良好的延性、较好的耗能能力、较高的承载力,可充分发挥节点域的剪切塑性耗能;铸钢模块节点的延性和耗能能力随着轴压比的增大略有降低。现行美国钢结构规范中的节点受剪承载力公式经修正后可适用于铸钢模块节点,且偏于安全;通过控制梁与节点域的相对强弱,可实现对节点屈服顺序的控制。

摘要：介绍了铸钢件在钢结构体系尤其是梁柱框架中的应用和研究现状。基于利用节点域稳定塑性耗能的理念提出一种适用于方(矩)形钢管柱-H形梁框架连接的铸钢模块化节点型式及其设计方法。对铸钢模块化节点和传统焊接节点进行了单调加载和循环往复加载非线性有限元模拟,并引入断裂指数对节点在塑性大变形条件下发生延性断裂的倾向大小作出评价。从刚度、承载力、延性、耗能能力、耗能机制、塑性变形模式等多角度分析论证了铸钢模块化节点不同于传统焊接节点的性能特点。研究结果表明,新型铸钢模块化节点的抗震性能优于传统焊接节点,可以在不损失延性的情况下充分发挥抗震钢结构体系的耗能能力。

摘要：为研究冲击作用后圆钢管柱的抗震性能,以冲击角度(0°、45°和90°)和轴压比(0.4、0.6和0.8)为设计参数,实施9个冲击作用后的圆钢管柱试件和3个未受冲击作用的对比试件的水平低周往复荷载试验,观察试件的破坏形态,获取试件的滞回曲线和骨架曲线。探讨了不同设计参数对试件的极限承载力、破坏模式、延性、刚度退化以及耗能等抗震性能指标的影响。试验结果表明:受冲击作用后的钢管柱的破坏位置均集中在柱底塑性铰区域,主要表现为柱底钢材的鼓曲和断裂;相比于未受冲击作用的钢管柱,受冲击作用后的钢管柱的滞回曲线饱满程度降低,延性和耗能能力显著下降,极限承载力和刚度有所降低,但降低幅度不大;冲击角度主要影响钢管柱的延性和耗能能力,对钢管柱的极限承载力和刚度影响较小;轴压比对钢管柱的滞回性能影响显著,随着轴压比的增大,试件的极限承载力降低,刚度退化更快,延性和耗能能力显著降低;为保证钢管柱具有足够的延性和耗能能力,应严格控制其轴压比。

摘要：针对支承大跨度屋盖钢管柱的受力特点,进行了3个低轴压比钢管柱在水平往复荷载下的模型试验.采用非线性有限元法对钢管柱的变形性能进行计算分析,分别考察长细比、径厚比和轴压比对钢管柱屈服变形角和极限变形角的影响.试验结果表明:当轴压比为0.2左右时,钢管柱在水平往复荷载作用下,钢管柱的滞回曲线均为饱满的梭形.当径厚比较小时,钢管柱塑性变形发展减缓,损伤程度下降,耗能能力增强;当长细比较小时,钢管柱塑性变形发展加快,耗能能力减弱.钢管柱进入弹塑性阶段后,底部发生环向外凸变形,在达到极限承载力时,柱底外鼓非常显著.屈服变形角和极限变形角均远大于规范限值.有限元分析结果表明:钢管柱的屈服变形角与轴压比、长细比均呈线性关系;长细比对钢管柱屈服变形角的影响最大,轴压比次之,径厚比的影响最小;当长细比不小于40时,钢管柱屈服变形角可以达到1/150的性能目标.钢管柱的极限变形角与轴压比和长细比均呈线性关系,与径厚比呈非线性关系;径厚比对钢管柱极限变形能力的影响最大,轴压比次之,长细比影响最小;当轴压比不超过0.2、径厚比不大于30时,钢管柱极限变形角可以达到1/30的性能目标.通过对有限元分析结果进行数值拟合,分别得到钢管柱屈服变形角和极限变形角的计算公式,可用于钢管柱变形能力的估算.

摘要：一、前言近几年,采用钢管柱的建筑工程日益增加,在钢结构房屋建筑中,几乎看到的大都是采用钢管柱的情况。在日本由于箱形柱需要量急剧增加,1988年冷轧成形方形钢管的使用量竟达60万吨,而在1980年还不足5万吨。因此,有人称目前是钢管柱盛行期也就不奇怪了。

摘要：从广州新中国大厦钢管柱实际施工中遇到的问题出发,在理论计算的基础上结合实验,提出了可行的解决办法。对钢管柱节点的设计进行了讨论,使其在实际施工中更具可实施性。

摘要：采用ABAQUS软件对一种新型装配式钢管柱轻钢桁架梁节点进行了数值模拟,重点考察分析了桁架梁连接方式、桁架梁高度、桁架梁弦杆截面、桁架梁弦杆壁厚对其滞回性能、抗弯承载力、节点转动刚度、耗能等的影响。分析结果表明:装配式钢管柱轻钢桁架梁节点的滞回曲线呈现出捏缩特征,但具有较高的抗弯承载力和理想的节点转动能力;塑性铰出现在桁架梁端部空腹节间,实现了理想的延性破坏模式;弦杆采用闭口矩形钢管截面及增加桁架梁高度和弦杆壁厚,均可提高此类节点的抗弯承载力、初始转动刚度和耗能能力。

摘要：天津于家堡金融区起步区03-04地块工程地下室钢管柱环梁梁柱节点共206个,施工中通过优化节点并借鉴梁柱节点加腋做法综合分析后,采用钢管柱环梁梁柱节点四边形加腋做法施工达到了设计要求,节约了施工工期、提高了施工质量,取得了良好的经济效益和社会效益,重点介绍了钢管柱环梁梁柱节点四边形加腋施工工艺。

摘要：为进一步研究装配式钢结构H形钢梁-钢管柱连接节点的力学性能,以装配式钢管柱-组合螺栓连接节点试件为研究对象,利用ANSYS有限元软件对其进行了低周往复荷载作用下的抗震性能数值模拟分析。基于数据的整理和对比,分析节点试件的破坏模式、耗能能力、承载力、延性、刚度退化等力学性能。研究结果表明:由于对穿螺栓具有将钢梁上、下翼缘轴力直传至钢管柱对面的作用,在循环往复荷载作用下,钢管柱柱壁均出现"对称凹屈"现象,随后以梁端出现塑性铰丧失承载能力而破坏;节点承载力较高且耗能能力强,等效黏滞阻尼系数平均大于0.4;具有一定的塑性变形能力,延性系数均在3.0以上,表明该节点具有良好的抗震性能;节点的屈服和极限承载力会随着内套筒厚度的增加而显著增加,但同时也会降低节点延性、增大节点刚度退化程度;梁翼缘与外伸端板组件采用高强度螺栓连接会降低节点承载力和延性,增大耗能能力。研究成果将为装配式钢结构H形钢梁-钢管柱连接节点的研发和相关工程应用提供参考。