钢梁形状及节点构造形式节点在薄壁构件加工厂加工,之后浇筑混凝土,在室温下养护成形后,将钢管上端混凝土表面用水泥砂浆找平,焊接上部钢盖板。为了测量对称荷载和反对称荷载作用下的受力情况,试验采用了两套加载装置,如(a),(b)所示。试件JD1~3,JD6,JD9~11采用对称加载,JD4,JD5,JD7,JD8,JD12采用反对称加载。
对称加载时把节点倒置于反力架下,组合梁或翼缘板两端支撑在支座上,对中后将手动千斤顶放在柱顶施加荷载,荷载值的大小通过千斤顶上的压力传感器进行控制。梁(板)下一端为固定铰支座,另一端为可动铰支座。反对称加载时,先把试件移至反力架下,对中后将液压千斤顶倒放在柱顶上。节点梁的两端设有两个手动千斤顶,一个置于梁上,另一个置于板下,两个千斤顶上都放有压力传感器,两个千斤顶同步加载。上下柱端及梁两端均为铰支,以便能够在平面内自由转动。为了实现此情况,柱顶采用带有球铰的油泵式千斤顶倒置,千斤顶上放有压力传感器,此处施加恒定荷载,试验过程中力的变化可以通过传感器读出,从而通过调节油路的大小来实现荷载的恒定。为防止反对称加载时柱子发生倾覆,在柱子两端各设有一个钢拉杆,连接形式为铰接,其另一端固定在反力架上。
支座节点的位移和梁的转角由百分表测量,百分表的布置如(c),(d)所示(只列出一种节点的作为代表)。节点域附近柱及组合梁外钢板的应变均采用应变片测量,为了测量混凝土内部钢构件的受力情况,还在内部钢构件上贴有适量的应变片。
对称加荷情况节点一般是在梁内钢筋屈服时,梁柱交界处梁受压区的钢板发生局部屈曲,如(a)所示。节点的*终破坏形式除JD1为节点域处柱的钢皮被撕破,JD2为梁本身的破坏之外,其它带翼缘的节点都是由于柱竖向位移过大引起楼板变形和裂缝过大而破坏的,楼板的变形呈“弓”字形,如(b)所示。只是不同类型节点的“弓”字形变形出现的先后和程度不同,加强环型的节点晚于“井”字肋板型的节点,且它的楼板整体变形平缓。另外,不同类型节点的翼缘板开裂的裂缝大小也不同,加强环型节点翼缘板的裂缝小于其它类型节点的。
薄壁钢2混凝土组合梁柱节点区部分为普通钢筋混凝土的节点也具有良好的刚度、延性性能和较高的承载能力,其极限承载力是普通混凝土1节点的15倍以上,而且不需要任何的连接件,构造简单,传力明确,当节点极限承载力要求不高时,也可以采用。
结论(1)薄壁钢2混凝土组合结构节点在达到承载力之前在梁柱交界处梁的受压区钢板会发生局部屈曲现象,但承载力继续增加,屈曲后强度可以利用。(2)薄壁钢2混凝土组合结构节点具有较高的刚度、良好的延性和足够的承载能力,在用钢量不大的情况下,比相同截面的普通钢筋混凝土节点承载力高出很多。
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