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摘要
随着新开软岩巷道数量的增多，因锚杆、锚索等主动支护结构难以锚固松软岩体，被动支护的优势逐渐显现。埋入式柱脚作为H型钢柱-钢筋混凝土底梁新型被动支护结构的重要连接节点，对其力学性能的研究至关重要。以该新型结构柱脚节点为研究对象，通过数值计算的方法得到了其在复合加载下的力学性能指标和埋入段的应力分布，讨论了埋入深度、混凝土强度、底板尺寸和厚度、型钢截面高度对柱脚节点承载能力和破坏形式的影响。结果表明：引入Cohesive粘结滑移的柱脚节点有限元模型可以较好的反应试验现象以及力学特性，相对误差在8%之内；埋入段柱脚深度在0～140mm之间时，弯矩和剪力更多是由型钢承担；钢柱埋深从225mm提高至450mm，极限荷载提高了13%，混凝土强度从C30提高至C70极限荷载提高了16%；改变底板尺寸、厚度以及型钢截面高度影响柱脚节点最终的破坏形式。以此提出了柱脚节点的优化设计方法，数值分析结果表明优化后的柱脚节点极限荷载提高了47%。
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单位中国矿业大学（北京）; 建筑工程学院
