随着经济的发展,我国高层建筑中越来越多地采用钢与混凝土组合柱,如型钢混凝土柱等。方钢管混凝土柱具有较大的抗弯抗剪能力和良好的耗能能力,其外形规则,有利于梁柱连接及配合建筑设计,因此有着较好的发展应用前景。国内外对方钢管混凝土作了不少研究,但主要集中于对方钢管混凝土柱的性能和设计方法的研究,而对方钢管混凝土柱节点的研究相对较少。 本文在前人研究的基础上,结合钢管混凝土结构在我国的应用情况,提出了用于方钢管混凝土结构柱钢筋混凝土梁框架结构的新型节点形式—非穿心暗钢牛腿方钢管柱和钢筋混凝土梁节点。 本文主要主要作了以下工作: (1) 采用X型的加载试验方案,根据相似比原理,制作了1∶3的试验模型,并进行了低周反复荷载作用下的试验研究,研究了节点域、钢牛腿和混凝土梁中纵筋的应力应变发展规律,做出了节点的滞回曲线,探讨了该种节点的耗能性能和延性,试验研究结果初步表明,这种节点具有可靠的受力性能。 (2) 通过有限元分析程序ANSYS中的APDL语言,编制了计算程序,对该种节点形式的四个节点有限元模型进行了计算分析,并对其节点域、钢牛腿和混凝土梁中纵筋的应力应变发展规律作了详细的分析,并做出了有限元模型的滞回曲线,并和试验的结果进行了比较。有限元分析结果也表明,该种节点具有良好的耗能性能。