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摘要
在一超高层结构工程中,外框架采用了焊接钢管混凝土边柱和夹角为12°的斜柱交叉形成高达6层且与6层楼面梁相接的巨型交叉节点,该节点构造复杂。节点边柱的轴向荷载不平衡在节点处产生剪力,同时,由于斜柱承受的轴向荷载巨大,该巨型节点受力复杂。为研究该节点的受力性能,对其进行了大比例模型加载试验。试验在最不利工况(1.2×重力荷载+1.3×设防地震作用)下:1)在设计荷载作用下节点试件整体仍然处于弹性工作状态;2)增大边柱不平衡力,对节点试件的平面内侧移有一定的影响,而对平面外变形基本没影响;3)对斜柱轴向荷载进行卸载,将节点由压剪转换至更不利的拉剪受力状态,节点未破坏;4)施加斜柱轴向荷载超过设计承载力的2倍,节点试件最终在斜柱两端出现局部鼓起而发生破坏,说明该交叉节点的设计符合我国规范"强节点弱构件"的设计原则。在整个加载过程中,节点区域并未产生剪切破坏面,钢管内部设置的纵向内隔板和加劲环板使得钢管与混凝土协同工作,节点构造合理。通过合理的简化,对该节点试件进行了三维非线性有限元分析,其荷载-变形曲线以及破坏模式与试验结果吻合良好。
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单位中国建筑第八工程局有限公司; 土木工程防灾国家重点实验室; 华东建筑设计研究院有限公司; 土木工程学院; 同济大学
