T形钢连接梁柱节点的试验和抗剪计算方法研究

中空夹层钢管混凝土是在内外两层同心钢管之间浇筑混凝土而形成的组合构件，其整体具有截面相对开展、抗弯性能好、自重轻、抗震性能好和耐火性能好的特性[1-2].同时，有研究结果表明[3-4]，高强螺栓T形钢连接节点的承载力强、初始转动刚度大、节点的弯矩转角滞回曲线饱满，抗震性能好.结合上述结构构件的优势，基于对其结构受力性能的系统研究，本文提出了一种新型的梁柱组合节点，采用中空夹层钢管混凝土柱、H型钢梁和钢筋混凝土楼板通过T形钢与摩擦型高强度螺栓连接而成.

一般在传统的框架结构设计中，注重对梁、柱等构件单元的研究，然而，在基于性能的设计方法中，为了更精确地评价结构的整体性能，需要考虑梁柱节点域剪切变形对结构整体变形分析计算带来的影响.分析时，有必要建立节点域剪力剪切变形的计算模型来预测梁柱节点域的弹塑性力学性能.

因此，本文在4个组合节点的低周反复荷载试验研究的基础上，对其节点域的抗剪性能进行了全过程分析，建立了节点域剪力剪切变形全过程曲线计算模型.并根据叠加原理提出了该类型节点的抗剪承载力的计算公式，为中空夹层钢管混凝土框架结构的整体受力性能分析提供了基本参数.

湖南大学学报（自然科学版）2012年第11期何益斌等：T形钢连接梁柱节点的试验和抗剪计算方法研究1 试验概况

1.1 试件设计

节点试件整体为十字形，其构造如图1所示.其中，试件DSR1和DSR2的柱外方钢管截面为：200 mm×200 mm×6 mm，高强螺栓为M16，T形钢尺寸为：180 mm×230 mm×16 mm×18 mm；试件DSR3和DSR4的柱外方钢管截面为：200 mm×200 mm×8 mm，高强螺栓为M20，T形钢尺寸为：260 mm×230 mm×18 mm×20 mm.试件的柱内圆钢管截面为：80 mm×5 mm；钢梁为HM250×175×7×11热轧H型钢；钢筋混凝土楼板宽度为900 mm，栓钉直径为19 mm，DSR1和DSR2楼板厚度为100 mm，DSR3和DSR4楼板厚度为120 mm.柱钢管为成品无缝钢管，T形钢为板材焊接，采用10.9级摩擦型高强螺栓，楼板钢筋为HRB335级热轧钢筋，材性试验结果见表1.设计柱轴压比n=0.3.由图1可得外力P作用下节点域所受水平剪力Vj为：