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方鋼管混凝土柱與H型鋼梁在框架結(jié)構(gòu)中已得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于梁U柱連接，內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)和隔板貫通節(jié)點(diǎn)是矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，推薦的兩種主要節(jié)點(diǎn)形式。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)的靜動(dòng)力性能已進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和有限元分析研究，但對(duì)隔板貫通節(jié)點(diǎn)的研究相對(duì)較少，且主要集中在抗震性能方面。因此，僅給出了內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)的抗彎和抗剪承載力計(jì)算公式以供設(shè)計(jì)采用，對(duì)隔板貫通節(jié)點(diǎn)的抗彎和抗剪承載力計(jì)算公式則沒有提及。
在CECS中，內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)抗彎承載力計(jì)算公式是依據(jù)節(jié)點(diǎn)靜力拉伸試驗(yàn)的結(jié)果推導(dǎo)得出，即假定節(jié)點(diǎn)抗彎承載力由節(jié)點(diǎn)域的抗拉承載力決定，將節(jié)點(diǎn)域的抗拉承載力乘以隔板抗力的中心間距得到節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力。節(jié)點(diǎn)域的抗拉承載力分兩部分進(jìn)行計(jì)算，即方鋼管柱壁的抗拉承載力和隔板的抗拉承載力，忽略了混凝土對(duì)節(jié)點(diǎn)抗拉承載力的貢獻(xiàn)。依據(jù)方鋼管柱壁和內(nèi)隔板的塑性區(qū)分布，建立鋼管壁和內(nèi)隔板在拉伸荷載作用下的屈服機(jī)制模型，采用虛功原理推導(dǎo)了方鋼管和內(nèi)隔板的抗拉承載力計(jì)算公式。
隔板貫通節(jié)點(diǎn)與內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)在構(gòu)造形式上存在明顯的差異：隔板貫通節(jié)點(diǎn)在鋼梁上、下翼緣位置處設(shè)置兩塊貫穿鋼管柱截面的隔板，節(jié)點(diǎn)域處的鋼管柱斷開。因此，隔板貫通節(jié)點(diǎn)不屬于傳統(tǒng)、柱貫通、形式的節(jié)點(diǎn)。對(duì)于隔板貫通節(jié)點(diǎn)，本研究通過靜力拉伸試驗(yàn)和非線性有限元分析，考察隔板貫通節(jié)點(diǎn)在靜力拉伸荷載作用下的破壞形式、承載能力和承力機(jī)制，為節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力研究提供試驗(yàn)結(jié)果和有限元分析數(shù)據(jù)。
采用正交法設(shè)計(jì)10個(gè)方鋼管混凝土柱隔板貫通節(jié)點(diǎn)十字形試件，試件類型分為2組：TV(無倒角)組和TR(圓弧倒角)組。各組試件形式如圖所示，組共計(jì)2個(gè)試件，按照推薦的形式設(shè)計(jì)，鋼梁翼緣與貫通隔板通過對(duì)接焊縫連接，TR組試件共計(jì)8個(gè)，是在TV組試件形式的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)而成。
TV組試件中，鋼梁翼緣與貫通隔板直角連接，且連接處的對(duì)接焊縫距離節(jié)點(diǎn)核心區(qū)較近，因此該位置的應(yīng)力集中、焊接應(yīng)力等不利因素，對(duì)節(jié)點(diǎn)的受力性能和隔板的鋼材材質(zhì)影響較大，為消除這些不利影響以更好地掌握隔板貫通節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，在JA組試件中，采用圓弧倒角的處理方式以減少該位置處應(yīng)力集中的不利影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋼梁與隔板對(duì)接焊縫的外移。
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