外套筒式節點用于輕鋼住宅的抗震性能分析

潘秀珍，馬 俊，楊水成，劉 輝，張 鵬，田建勃

(1.西安理工大學土木建筑工程學院,陜西西安710048; 2.西安理工大學機械與精密儀器工程學院,陜西西安710048; 3.中交第一公路勘察設計研究院有限公司, 陜西西安710075; 4.陜西省建筑科學研究院 工程抗震研究所, 陜西西安710082)

目前國內外對于方鋼管混凝土柱與H型鋼梁的節點連接形式研究比較成熟，常用的連接方式有內置橫隔板、貫通橫隔板和外加勁環板[1-5]。當方鋼管柱截面較大時，澆筑混凝土、加焊內橫隔板和加焊外加勁環板是十分方便的，但當此類節點用于方鋼管柱輕鋼住宅結構時，柱截面一般較小，再用這些連接方式就會給施工帶來很大的困難。因此，本論文針對輕鋼住宅的特點，提出適用于其梁柱連接的節點——外套筒式節點[6]。該節點內部不用澆筑混凝土，不用焊接內隔板，采用塞焊的形式緊貼柱外皮焊接一矩形套筒，套筒厚度根據梁端極限抗彎、抗剪承載力確定，同時按照構造要求不得小于12 mm。該節點是在梁柱連接的節點域處通過套筒對方鋼管柱壁進行了加強，可以有效提高節點域的抗彎和抗剪承載力，以便更好地滿足“強柱弱梁”的抗震設計要求。充分研究該類節點的抗震性能，對于輕鋼住宅在我國的廣泛推廣有一定的促進作用[7-10]。

1 有限元模型的建立

1.1 試件設計

根據文獻[11]提供的試驗研究數據，節點試件幾何尺寸見圖1，方鋼管柱的截面為250 mm×250 mm×8 mm×8 mm，H型鋼梁為H200 mm×150 mm×6 mm×9 mm。以梁柱的節點為中心，鋼管柱上下各取Lc=1.5 m，左右鋼梁各取梁長Lb=1.5 m，組成一個平面的十字形試件，套筒壁厚為12 mm。……