黄春晓, 潘福婷, 王 颖, 赵 莉

(安徽新华学院 a. 建筑结构安徽省普通高校重点实验室, b. 城市建设学院, 安徽 合肥 230088)

中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double skin steel tubes structure,简称CFDST)是将不同直径的2个钢管同心安置,并在两层钢管之间浇筑混凝土而成[1]。该新型结构形式除了具有普通钢管混凝土结构的优点,还有承载力高、自重轻、抗弯刚度大、抗火性能好等优势[2]。在钢-混凝土组合结构研究领域中,梁柱连接节点即是结构重要受力部分,也是实际施工的难点,因而针对节点的受力分析具有重要意义。

目前已有学者对中空夹层钢管混凝土柱-钢梁连接节点的受力性能进行了研究,组合节点组成如图1所示。孙涛[3]进行了梁半穿心节点形式的圆套圆截面组合节点的静力性能试验研究,得出空心率及轴压比对该类节点承载力的显著影响。闫熙[4]对圆套圆截面梁半穿心连接节点的滞回性能进行试验研究,得出了柱空心率和轴压比对节点应力-应变骨架曲线和弯矩-转角曲线的影响。师璁[5]对圆套圆截面的K形节点进行了静力性能试验和有限元模拟,选用腹弦杆外径比、弦杆轴压比和弦杆空心率为变化参数。聂莉炜[6]对双圆截面组合半穿心式焊接节点进行了数值模拟分析并作参数分析。Hou等[7]以腹弦杆管径比和侧向载荷角度等为参数,对轴向载荷作用下的中空夹层钢管混凝土K型节点进行了试验研究。然而,该类组合节点的受力性能研究尚处于缺乏阶段。

图1 组合节点组成Fig.1 Schematic diagram of combined joint

本文采用ABAQUS有限元软件,建立单调载荷作用下的平齐端板连接的方套方截面组合节点有限元模型,利用已有试验结果验证模型的准确性。……