【摘要】：鋼管混凝土這種新型結(jié)構(gòu)體系具有承載力高、抗震性能好、施工快速方便等一系列優(yōu)點(diǎn),具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。但事實(shí)上,由于開口截面的鋼管作為柱構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接形式和其它節(jié)點(diǎn)構(gòu)造有很大的不同,我國方矩形鋼管柱的工程應(yīng)用極其有限。這就需要發(fā)展新型螺栓用于鋼管結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接,解決傳統(tǒng)螺栓需兩邊擰緊的連接問題。故近年來發(fā)展了可單邊連接鋼管的盲眼螺栓系統(tǒng)(Blind Bolts)。但是對(duì)于盲眼螺栓連接鋼管混凝土柱與H型鋼梁角鋼節(jié)點(diǎn)這種新型節(jié)點(diǎn)的靜力性能以及抗震性能的研究,目前國內(nèi)外研究的還十分少。因此,這就迫切需要對(duì)其研究,使其得到更大的推廣和應(yīng)用。本文對(duì)盲眼螺栓及改良的盲眼螺栓連接鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了靜力試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)、理論分析,揭示此類節(jié)點(diǎn)在靜力作用和低周反復(fù)荷載作用下的破壞模態(tài),分析影響此類節(jié)點(diǎn)承載力的主要影響因素。主要的研究工作和結(jié)論總結(jié)如下:(1)進(jìn)行了普通盲眼螺栓以及改良盲眼螺栓連接方形鋼管混凝土柱與H型鋼梁角鋼節(jié)點(diǎn)共四個(gè)節(jié)點(diǎn)的靜力試驗(yàn),考察了螺栓類型,角鋼厚度,以及是否有腹板角鋼的出現(xiàn)等不同參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)靜力性能(包括初始剛度,屈服后剛度,屈服荷載和極限荷載,屈服位移,極限位移)的影響規(guī)律。同時(shí),試驗(yàn)得出節(jié)點(diǎn)的屈服位移也是作為后續(xù)抗震試驗(yàn)加載制度的依據(jù)。研究表明,盲眼螺栓工作性能穩(wěn)定可靠,力學(xué)性能良好;對(duì)于方形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn),改良的盲眼螺栓連接的節(jié)點(diǎn)具有更好的力學(xué)性能和轉(zhuǎn)動(dòng)能力。(2)進(jìn)行了普通盲眼螺栓以及改良盲眼螺栓連接方形鋼管混凝土柱與H型鋼梁角鋼節(jié)點(diǎn)共四個(gè)節(jié)點(diǎn)的抗震試驗(yàn),考察了螺栓的類型,角鋼厚度,以及是否有腹板角鋼的出現(xiàn)等不同參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響規(guī)律。通過對(duì)試件彎矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線、應(yīng)變發(fā)展規(guī)律、破壞模態(tài)進(jìn)行分析,研究了節(jié)點(diǎn)抗彎承載力、剛度及強(qiáng)度退化規(guī)律、延性、耗能能力等關(guān)鍵指標(biāo)。研究表明,盲眼螺栓連接節(jié)點(diǎn)具有良好的延性,滿足抗震規(guī)范設(shè)計(jì)要求;采用改良盲眼螺栓,增加角鋼厚度及增加腹板角鋼可顯著影響節(jié)點(diǎn)抗彎承載力、初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、延性以及耗能能力,節(jié)點(diǎn)抗震性能得到明顯增強(qiáng);通過分析節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角曲線,結(jié)合EC3判別準(zhǔn)則可知,盲眼螺栓連接節(jié)點(diǎn)及改良盲眼螺栓連接節(jié)點(diǎn)為典型半剛性連接、部分強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)。(3)基于組件法及三參數(shù)模型,建議了盲眼螺栓以及改良盲眼螺栓連接方形鋼管混凝土柱與H型鋼梁角鋼節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角簡(jiǎn)化計(jì)算模型,推導(dǎo)節(jié)點(diǎn)剛度和承載力的計(jì)算公式。簡(jiǎn)化模型計(jì)算曲線與試驗(yàn)曲線進(jìn)行對(duì)比,總體吻合良好,具有較好的計(jì)算精度,并且簡(jiǎn)化模型形式簡(jiǎn)單,計(jì)算效率高�；诒疚难芯砍晒�,同時(shí)結(jié)合相應(yīng)規(guī)范、規(guī)程,提出節(jié)點(diǎn)工程設(shè)計(jì)建議,可為工程實(shí)踐提供參考。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9
【圖文】：

a）盲眼螺栓 hollo-bolt[5]b）傳統(tǒng)螺栓圖 1.1 盲眼螺栓和傳統(tǒng)螺栓比較圖圖 1.2 Lindapter 公司 Hollo Bolt 安裝原理（左安裝前；右安裝后）[5].2 國外研究現(xiàn)狀盲眼螺栓簡(jiǎn)單的構(gòu)造和安裝工藝吸引了國內(nèi)外大量學(xué)者的興趣，近年來許對(duì)盲眼螺栓及連接節(jié)點(diǎn)做了探討性的研究工作。Yeomans[11]對(duì) 8.8 級(jí) M16 和 M20 的 Hollo Bolt（HB）盲眼螺栓連接空心矩柱 T 形節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了抗剪試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，應(yīng)適當(dāng)考慮盲眼螺栓套管對(duì)

圖 1.2 Lindapter 公司 Hollo Bolt 安裝原理（左安裝前；右安裝后）[5] 國外研究現(xiàn)狀盲眼螺栓簡(jiǎn)單的構(gòu)造和安裝工藝吸引了國內(nèi)外大量學(xué)者的興趣，近年來對(duì)盲眼螺栓及連接節(jié)點(diǎn)做了探討性的研究工作。Yeomans[11]對(duì) 8.8 級(jí) M16 和 M20 的 Hollo Bolt（HB）盲眼螺栓連接空心柱 T 形節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了抗剪試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，應(yīng)適當(dāng)考慮盲眼螺栓套管承載力的影響。接著英國諾丁漢大學(xué)的學(xué)者 Barnett，Wang 和 Tizani 等人[12~15]對(duì)盲眼螺接節(jié)點(diǎn)和端板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)、數(shù)值和理論分析等一系列的研究工作。Barnett 和 Tizani 等[12]通過 8 個(gè)普通高強(qiáng)螺栓連接和 4 個(gè)單邊螺栓 T 形力加載試驗(yàn)，單邊螺栓采用 RMH 螺栓，試驗(yàn)表明：?jiǎn)芜吢菟ㄟB接具有力性能，具有良好的剛度及彎矩承載力，適合推廣應(yīng)用。Ellison[13]、Wang 和 Tizani[14]通過單邊螺栓連接 T 形件的靜力試驗(yàn)，螺邊螺栓，提出了單邊螺栓的彈簧剛度模型及公式，應(yīng)用有限元軟件詳細(xì)

盲眼螺栓連接方鋼管混凝土柱—H 型鋼梁角鋼節(jié)點(diǎn)抗震性能研究0 kN，初擰和終擰的間隔時(shí)間不宜太長(zhǎng)。在用盲眼螺栓和高強(qiáng)螺栓連，角鋼，鋼梁之后，再往方鋼管柱里面灌注 C30 強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，土密實(shí)，在澆注混凝土?xí)r使用振搗棒在柱內(nèi)進(jìn)行插搗。再對(duì)混凝土進(jìn)養(yǎng)護(hù)，至此，節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)組裝完畢。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2780473