房建工程中梁柱节点的施工技术解析

赵升庆

正大青春宝药业有限公司 浙江 杭州 310023

引言

通过对关节的力学特性和失效模式的分析，建立了三级骨架曲线模型呈交在弹性阶段，通过求解刚度矩阵计算初始刚度。在理想塑性阶段和强度退化阶段，用极限平衡法求得节点的极限强度和退化刚度。此外，还对试验进行了有限元模拟，结果与试验得到的斜交曲线吻合较好。

1 房建工程节点施工现状

钢管混凝土柱是一种复合结构形式，具有许多优良的力学性能和承载力。对于钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点，其在荷载作用下的响应对这种结构有着非常重要的影响。钢管混凝土梁柱节点由于其构件形式的不同，一般可分为钢梁-钢管混凝土柱节点和钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点。其中，现有的钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点类型通常包括内、外受力环刚性节点、锚碇节点和十字芯节点等，国内对此类节点的相关研究和改进较为集中。其中，在试验研究和工程应用的基础上，系统地分析了钢管混凝土框架梁柱节点的工作机理和抗震性能。提出并讨论了适用于框架结构体系的构造、计算方法及若干设计建议。进行了14个由方钢管混凝土柱（CFSSTCs）和带有内隔板、外隔板或锚固螺柱的钢-混凝土组合梁组成的连接试件，以研究地震行为，并测试了强度、变形和能量耗散能力对这些复合连接进行了分析。利用ANSYS软件建立了非线性有限元模型，分析了这三种连接的力学性能。在单调荷载和循环荷载作用下进行了有限元分析。对八轴壁钢管混凝土（TWSTCC）柱进行了循环荷载作用下钢筋混凝土梁节点的试验，试验参数为柱内轴向荷载水平和柱截面类型。另外，还对两个混凝土薄壁钢管柱与钢筋混凝土梁节点进行了对比。在恒定荷载下，在水平位移反转作用下，对8根钢筋混凝土（RC）梁与钢筋连接的钢管混凝土柱进行了试验，以研究其抗震性能。试验参数为钢管混凝土柱的轴向荷载水平和截面形式。本文研究了该结构的破坏模式、滞回特性、延性和能量消耗。钢-混凝土组合梁与加筋钢管混凝土柱的半刚性连接。两个试样分别进行增量加载和循环充填试验。用含铁元素包ABAQUS研究了该类试样的线性行为。带环加劲肋和钢牛腿的煤矸石混凝土柱梁节点的地震活动，以及在低周反荷载下，煤矸石混凝土-钢管柱环梁节点内节点的准静态试验，通过试验验证了破坏的发生，滞回特性、延性和耗能。

2 房建工程中梁柱节点的施工技术解析

建立了钢筋混凝土梁柱连接准静态循环荷载试验数据库（341个算例）。数据库中的所有案例都经历了接头剪切破坏，无论是在梁钢筋屈服的情况下还是在梁钢筋屈服的情况下。钢筋混凝土节点抗剪强度模型，这是适用于现代和旧类型的梁柱连接，已建立了使用数据库与贝叶斯参数估计方法。按照建立强度模型的相同程序，还建立了接头剪切变形模型（在最大接头剪切应力下）。提出的定量钢筋混凝土节点抗剪强度和变形模型表明，以下参数对确定节点抗剪强度和变形能力最为重要：混凝土抗压强度、梁配筋、节点横向配筋、面内几何、面外几何和节点偏心距。最后，评估了这六个关键参数对钢筋混凝土节点剪应力-剪应变峰值响应特性的影响。

数值研究采用LAGAMINE软件，它是列日大学开发的非线性有限元计算机程序。采用三维实体单元对板进行建模，引入大变形和塑性非线性材料。在对目前的情况进行建模之前，通过对文献中一些经典例子的分析结果来评估数值模型。众所周知，板的屈曲分析考虑了材料的塑性，其结果得到了认可。考虑在单轴荷载下四边有简单支撑的方板。弹性模量E=10700 ksi，屈服强度s0=61.4 ksi。Ramberg-Osgood材料。E k E E，c=20，k=0.3485应用。数值分析中采用了欧洲规范3第1-5部分中建议的初始缺陷1/20。由于材料、几何形状和荷载的对称性，仅对板的1/4部分进行了建模。结果的比较如表1所示，从中可以看出，数值结果与Bliech的结果一致，也与DT一致。考虑厚度/宽度比等于0.075的相当厚的板；两个相对的边缘简单支撑，其他边缘自由，均匀应力施加在其上。本实施例中再次采用实施使用的材料模型和初始缺陷。材料的杨氏模量/屈服强度比（Ramberg-Osgood参数）是不同的。结果的比较指出数值结果与DT结果是一致的。可以说，在这种情况下，中的屈曲应力系数是不合理的，因为当屈服强度变化时，它们不会改变。

通过算例可以看出，上述数值模型可以用于确定板的屈曲载荷，如网格、单元类型、材料模型、初始缺陷模型和边界条件模型。μ1和μ2系数的确定在有限元中介绍了贯穿板内外部的力学模型，其中啮合、单元类型和材料模型已给出。关于几何缺陷建模，跨度的1/200值与图所示的形式一起再次使用。由于S355钢是市场上最受欢迎的钢级，因此在FE模型中介绍了该钢的特点。为了涵盖实际的可能性，参数有所变化。利用有限元分析计算屈曲应力σ数值，然后根据式计算μ1和μ2系数，描述μ1和μ2系数趋势的曲线。注意，在一些情况下（对于非常厚的板，通常t/b或t/h大于0.1），板具有非常重要的塑性变形，并且屈曲载荷不可见。在这些情况下，采用了具有理想弹塑性材料假设的塑性载荷代替了屈曲载荷的概念，给出的μ1值仅用于矩形外板。

3 结束语

本文将有限元分析结果与理论结果进行了比较，验证了上述理论模型。建议用三级骨架曲线模型来描述这种新型节点的力学行为和承载能力。此外，考虑梁、柱和钢支架的不同设计，对该节点进行了参数分析，并对其破坏模式进行了探讨。