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低温建筑技术
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D0I:10.13905/j.cnki. dwjz.2016.04.021
钢结构柱壁外套管节点试验研究
李家丞，陶忠，钱立，王虹姣（昆明理工大学建筑工程学院，昆明650500）
【摘要】根据实际工程，以外套管节点方钢管柱内是否填充混凝土为变化因素，设计2个十学形足尺节点试件，通过在梁端施加低周反复荷载，对两个试件进行拟静力试验，由试验得到的梁端荷载-位移和节点弯矩-转角关系，对节点受力性能进行了研究，并对两个节点的破坏形态、承载力、刚度和变形进行了对比分析。
【关键词】节点；拟静力试验；荷载-位移关系；弯矩-转角关系
【中图分类号】TU392.3
【文献标识码】B
钢结构外套管节点是一种由T形钢连接，并在节点域
柱壁用外套板进行加强的方钢管柱-H型钢梁连接节点。外套管节点基于施工现场基本不起火的原则，预先在工厂将套板焊接于柱侧，施工现场通过T型连接件和高强螺栓将梁柱连接起来，如图1所示。这种节点连接焊缝少，施工方便，构造简单。李黎明等学者研究表明，外套管节点具有良好的抗震性能1)。根据外套管节点在实际工程的应用，本文通过拟静力试验对柱内有无填充混凝士两类外套管节点进行对比分析。
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图1外套管节点三视图
试验概况 1
（1）试件设计。试验中选取的节点为已应用于云南省实际工程的外套管式节点，采用十字形足尺节点试件，制作了两个试件，柱内填充混凝土节点编号为试件1：纯方钢管柱节点编号为试件2。
两个试件的其它条件相同：钢材采用Q0345，梁截面尺寸为HN248×124×5×8；冷弯方钢管柱截面尺寸为300x 300×8;T型连接件由H型钢剖分面成，T型连接件上设有加劲助作为抗剪链键：外套板尺寸为496×300×12，外套管与柱壁采用角焊和塞焊共同连接：T型连接件翼缴与柱壁采用 10.9级4×M20摩擦型高强螺栓连接，T型连接件腹板与架翼缘采用10.9级6×M16摩擦型高强媒栓连接
（2）加载制度。采用拟静力试验，依据JGJ101-96《建筑抗震试验方法规程》规定的低周反复试验加载方法2]，不考虑柱子P-4效应，采用梁端施加反对称加载方
【文章编号】
10016864 (2016)04005602
案，上下柱反弯点为不动铰，染两侧反弯点为自由端。加载方案如图2所示。
B DE 3000
B G
K
图2加教方案图
A一试件 B加荷架
C、D一千斤项 E一力传感器
F反力增 G钢支承 H-球铰 I一整换 J一反力巢 K-试验台座
加载装置为电液伺服系统，首先按0.3的名义轴压比用液压千斤顶对柱顶施加轴向压力，一次性施加完毕，试验过程中轴压力保持不变；试验采用位移控制加载，用两个液压作动器在两个梁端施加反对称低周反复荷载，加载速率 0.2mm/s，分级加载，每级加载循环三次。试验中梁端加载方向向下时，输出力为正。
（3）测量内容。在梁端加载点处布置YHD-100型拉线式位移计测量梁端竖向位移，梁端加载处荷载和位移
由加载控制系统采集。 2试验结果及分析
（1）试验现象。加载初期，试件无明显变化，随着加载等级的增加，T型连接件与架柱间的摩擦力逐渐增大，直至梁翼缘板与T型件腹板间出现轻微的滑移，此时试件开始发出持续的响声；加载中后期，观察到梁翼缘板与T型件腹板间的滑移增大，梁翼缘出现明显的弯曲变形。加载末期.试件1的破坏形态为屈曲破坏，塑性铰外移至架上，如图3所示：试件2的破坏发生在柱壁焊缝连接上，为柱壁与外套板间焊缝撕裂，外套板与柱接近脱离，如图4所示。两试件的T型钢翼缘板厚较大，抗弯能力强，在整个加载中，T 型连接件未出现明显变形。
（2）滞回曲线分析。试件的荷载位移滞回曲线如图5 ~图6所示，低周反复荷载作用初期，卸载后残余变形很小，
【基金项目】钢结构新型外套管式节点专项试验（KKK0201206090）