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 Mi!ses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N?1,=N2=N》时 】 》    2  【钢管混凝土短柱轴】心受:压的承?载力 【 N0=f》cAc(1+2【θ)       ! (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e《o=M/N;节点】设计中取《钢管混凝《土短柱轴《心受压的承》载力N0=》f,cAc(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!=βfc近似A*c!=Ac — : —     由式(4!。)(:14)(15)令N!。1=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!φ299-》14Q23》5钢:C60混凝》土a=3《50 》     A=!0.07m》2Ac=0.0【5,76m2As=1】23cm2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N【0=0.05—76×38200】×(:1+2×1.5【)=:8800K》n  】   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19.5mm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!φ299-14Q2!35:钢C60混凝土a=!200 《。   【  A=0.07m!2Ac?=0.057—6m2As=—。123cm2钢材】实测屈服强度fs】=270MP—a,混凝土实测强度C5!9.:。5fck=38.2!MPa?   】  钢管混凝土柱】套箍:系数 ?    】 短柱承《载力 —     N0】。=0.0576×】38:。200×(1—。+2×1.5)=8!800Kn 【 : :。    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=】2tσ — ?    式中—。。。tE为?。节,点椭圆连接板板厚σ!E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《 :