方钢管混凝土柱-钢梁节点研究现状

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发布时间：2021-09-11

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方钢管混凝土柱一钢梁节点研究现状
刊、雨欣 (安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽合肥230001)
摘要：方钢管混凝土柱一钢梁节点的力学性能直接影响方钢管混
凝土结构在建筑住宅工程中的推广和应用。为全面促进钢结构设计人
员对方钢管混凝土柱一钢梁节点的理解，对目前国内外研究与应用较
多的4种节点构造形式、受力特点及研究现状进行了综述。在此基础
上，对方钢管混凝土柱一钢梁节点的研究与分析方向进行了展望。
关键词：方钢管混凝土柱；钢粱；节点形式；研究现状
中图分类号：TU378．3 文献标识码：A
文章编号：1o07—7359(2016)04—0113—03
DOl：10．16330／j．cnki．10o7-7359．2016．04．045
1 概述
钢与混凝土组合柱以其优越的抗震性能、变形能
力和良好的经济效益，越来越多地被应用于国内外高
层及超高层建筑中【”。钢管混凝土柱按照截面形式的
不同，可分为圆形钢管混凝土柱、方(矩)形钢管混凝
土柱及多边形钢管混凝土柱等，其中，圆钢管混凝土
柱和方钢管混凝土柱的研究与应用较为广泛。但需指
出的是，方钢管混凝土柱相对圆钢管混凝土柱而言，
其对内部核心混凝土的约束作用相对较弱，因而在同
等条件下，方钢管混凝土柱的受力性能比圆钢管混凝
土柱稍差诩。
在住宅建筑中，圆钢管混凝土柱的节点隐藏构造
及其与墙板的连接构造均较为复杂，不容易进行施工
处理。同时，方钢管混凝土柱外形规则、节点形式简
单，建筑适用性较好，防火构造处理也较为容易。因
此，方钢管混凝土柱一钢梁节点在当今建筑工程的应
用最为广泛。
为使方钢管混凝土结构能够进一步的推广和应
用，国内外学者对其进行了大量的试验研究与理论
分析工作，且主要集中于对方钢管混凝土柱轴压承载
力机理、抗震性能和设计方法的研究，对方钢管混凝
土柱一钢梁节点的研究相对较少。为此，本文在介绍
目前国内外方钢管混凝土柱一钢梁常用节点形式的
作者简介：孙雨~ (1984一)，女，安徽合肥人，毕业于安徽建筑大学，学
士。工程师。
基础上，对今后的研究与发展方向提出了几点看法
与建议。
2 节点形式
方钢管混凝土柱一钢梁节点形式虽然有很多种，
但其合理与否将直接影响着结构的整体可靠性，故节
点设计应遵循整体可靠、构造简单、传力明确、方便施
工的原则。根据节点刚度性能的差异，可将方钢管混
凝土柱一钢梁节点划分为刚性节点、半刚性节点及铰
接节点。其中，多层钢框架结构采用刚性梁柱节点时
可取得较好的受力性能，但构造复杂、施工难度大；铰
接节点虽构造简单，但刚度及耗能能力差；半刚性连
接节点则兼具刚性和铰接节点的优点。现阶段，对方
钢管混凝土柱一H型钢梁节点研究主要集中在以下几
种连接形式：内隔板式节点、隔板贯穿式节点、外肋环
板式节点和外套管式节点。
2．1内隔板式节点[3】
在钢管柱内钢梁上下翼缘对应位置处设内隔板，
并采用坡口焊缝将钢梁翼缘与钢管柱壁连接；通过连
接板，将钢梁腹板与钢管柱壁采用高强螺栓连接，节
点如图1所示。
(a)节点平面图 (b)节点1-1剖面图
图1 内隔板式节点
因内隔板与钢梁上下翼缘处于同一水平面，故
内隔板式节点具有构造简单、传力明确、节点刚度大
等优点。但内隔板的设置受钢管柱边长的限制，当钢
管柱边长较小或采用成品钢管时，存在施焊困难、混凝