安全验证
附录E 】 钢管混凝土斜交】网格筒节点》设计:方,法 》 E.0【。.1  《基于约束《混凝土的《概念根?据有:限元分?析及试验结果提【出节点的简化—设计方法《。与试验结果》。对比简?化设计方法的计【算结果偏于安—全 【    该》节点在构造上和【。受,力上均较合理构【。造方面通过设—置椭圆连接板和外】加强环把相贯钢【管连成一个整体【具有必要的刚—度和承载力》并方:便管:内混凝?土,浇,注;受力《方面在弹性阶段椭】圆连接板基本以【。承受竖向荷载为主】钢管相贯最小断面处!混凝土?面积削弱最大而此】处连接?板面积最大刚—好互为补充 —   【  在弹塑性阶段连!接板中部以承受竖向!荷,载,为主横向应力较小】连接板端部的应【力分布?则刚好与《中部相反以》承受横?向拉力?为主整个连接板【的von 》Mises应—力基本均匀》说明连接板强度【被,充分利用《十分:经济合理另外在【钢管相贯《最小断面处通过设】置外加强环提高钢】管的套箍效应其效】果也是明显的 ! E.0—.2  对照—计算简图E.0.】1-2该计算式【推导:过程如下《 《。。     1【  作用于破坏【面上的轴《力N* 《 ? 《 ! — 》 ,    《 当N1=N2=N!时 》 : ?    — 2  钢管—混凝土短柱轴心受】压的承载《力 N】0=f?c,。Ac:(,1,+,2θ)  》      (【6) ? 】     式中!N0钢管混凝—土轴心受《压短柱的承载力设计!值; 【  :       【。  θ套箍指标【; 【       【  : fc混凝土轴【心抗压强《度;  ! ,   ?    《。 Ac核心》混凝土截面面—积; ! , — — 【 , : : ? ?      !  :  : l0计《算长度?。; ?  》   ?      rc核!心混凝土的半径【; 【 ,      —   eo柱较大】弯矩端?的轴向压力对构件】形心:的偏心矩eo=M/!N;节点设计中取】钢,管混凝土短柱轴【心受压的承载力【N0:。=fcA《c(1+2θ)计】算结果?。。偏于安全《   】  3 《 按节点《与构件等强的原【。则进行设《计 ! — ,     在节!点处取f*c=βf!c近似A*c—=Ac — 】  :。   由式(4)(!14)(15)【令N1?=N2?。=N: 》 : : 》。 《   】 ,。 4  《按钢管?混凝土柱《承受的最大作用力】的k:倍进行设计 — 】     求】得θ*后可由得到A!*s 】    5 — 经试验研究弹塑】性有限元分析结果】与,。试,件静载?试验结果比较吻【合且偏?于安全表明其力学】模型及分析》参数的选取基本【合理 【    《 模型研究结—果表明采取适当加大!节,点区钢管壁》厚或适当《提高节?点区的混凝》土强度等级等加【强措施可满足强节点!弱构件的抗震设计要!求 《 ? ,   节点区的破坏!呈约束混凝土的特征!在试验和《。理论分析的基础上提!出节点的《简化设计计》算方法?计算结果《与试验和有限—。元,分析的?结果相比偏于—安全可用于实际【工程设计 》 ?   《  6  算例【1广州西塔节—。点试:件B3?(钢管混《凝土斜?柱交角?35°) 》 ?     钢管】混凝土柱钢管φ2】99-14Q23】5钢C60混凝【土a=350 【。 《     A=【0.07m2Ac=!0.0576m【2As=12—3cm?2,。钢材:实测:屈,服强度?。fs=270—MPa混凝土实测】强度:C59.5f—ck=3《8.2MPa 【   【 , 钢管混凝土柱【套箍系数 》     !短柱承载力N0【=0.05》76×38200】×,(1+2×》1.5)=》8800Kn 【 ?   《  实?测N:=7500Kn !  》   节点》钢管直径、用料同】钢管混凝《土柱β=《1由式(17) ! ! ,   ? 按本设计方法节点!钢管:壁厚需19.5m】m但实际试》件节点钢管壁—厚,为14m《m从试验结果看已可!与构件等强 !     7  !算例2广州西—塔节:。点试件B1(钢管混!凝,土斜柱交《。角20°)》 —    《钢管混凝土柱钢【管φ299-14Q!235钢C60【混凝土a《=200 】     —。A=0.07—m2A?c=0?.,0576m2As】=123《cm2钢材》实测屈服强度fs】=2:70MPa混凝土实!测强度C59—.5fck=38.!2MP?a ? 《    《钢管混凝《土柱套箍系数— —    短》柱承载力 》   【  N0=0.05!76×3《820?0×:(1+2×1—.5)=88—。00Kn 》 《     实—测N=7250Kn! ,    】 节点钢管直—径、用料同钢—管混凝土柱β=【1由式(17) 】 【 E》.,0.3  在两钢】管混凝土《柱相贯?的起点两圆相—切过切?点,的切线?与椭圆连《接板平?行由此处分离体的】平衡:条,件可得 《 tEσE!=2t?σ   !  式中tE为节】点椭圆连接》板板厚σE为椭【圆连接板的横向拉】应力;t为钢管【混凝土柱钢管壁【厚σ为钢管》。。混凝:土柱钢管《环向拉应力当σE】=σ=fs时得 】 t—E=2t 【     过】此切点椭圆连接板的!横向拉?应力逐渐减少竖向】压应力逐渐》。增加在节点中部【附近椭圆连接板板主!要起传递《轴向压?力减少混凝》土,压应力的作用— :