本项目采用Abaqus有限元软件分析了组合节点在纯弯、拉弯和受拉状态下的力学性能,分析了组合框架结构体系关键柱破坏后的抗倒塌性能。同时完成了5个钢柱-组合梁组合节点、3个钢管混凝土柱-钢梁组合节点、1榀单层4跨钢柱-组合梁框架和1榀单层4跨钢管混凝土柱-钢梁框架的试验。理论分析结果与试验结果进行对比,验证了理论分析的正确性,在此基础上探讨了各参数对结构抗连续倒塌中组合节点力学性能的影响。研究结果表明刚性组合节点承受正弯矩和负弯矩时,均具有很好的转动能力,能满足形成塑性铰进行内力重分配的需求。在达到极限承载力后,节点的抗弯承载力由于混凝土板的压溃或钢梁下翼缘的屈曲而有所降低,但是降低的趋势较为缓慢。组合节点在承受一定弯矩作用下,拉力的增加会导致抗弯承载力的降低,节点弯矩-拉力相关包络曲线基本呈线性关系。由于组合节点在正负弯矩下转动中心不重合而产生的"压拱作用"可以在一定程度上提高组合框架的抗倒塌能力,提高幅度与失效跨度和组合节点截面特性有关。"悬索作用"主要在结构连续倒塌的后期发挥承担结构上部荷载的作用,并且能够明显提高结构的抗倒塌能力。
英文主题词progressive collapse; composite joint; composite beam;concrete-filled steel tube; bending moment combined with tension