矩形钢管混凝土桁架受压节点承载力*
刘永健! 周绪红2 肖龙3
(1长沙理工大学 410076;2长安大学 西安710064;3湖南省建材设计研究院 长沙410011)
[提要]在矩形钢管混凝土桁架受压节点受力机理试验研究的基础上,提出了矩形钢管混凝土桁架受压节点承载力的计算公式。该公式与试验结果相比,吻合较好,可供工程技术人员设计时参考,并为我国《矩形钢管
混凝土结构技术规程》的编制提供了参考依据。
[关键词] 矩形钢管混凝土结构 矩形钢管结构 桁架 节点 承载力
According to the experimental research on load transfer mechanism of compression joints of trusses with rectangular
steel tube or concrete filled rectangular steel tube,the formula of load bearing capacity of compression joints of trusses
with rectangular steel tube or concrete filled rectangular steel tube is presented.Compared with the results of tests,the
formulu is precise enough,which is helpful to engineers and the compilation of Technical Specif ication for Structures
wiuh Concrelefilled Reciangular Sieel Tube Members of China
Keywords:truss structures;concrete filled rectangular steel tube members; joints;load bearing capacity
一、引言 形钢管混凝土桁架受压节点的受力机理。X型受压节
矩形钢管混凝土桁架是一种新型高效的结构形 点一根腹杆的压力通过弦杆由另一根腹杆所平衡,节
式,通常仅弦管内填混凝土,腹杆为空钢管,桁架受压
弦管内填混凝土可提高承载力和耐火性能,受拉弦杆 B-b./b。
内填混凝土便于施加预应力、可以提高结构的整体刚
度。因此矩形钢管混凝土桁架在大跨和重载结构中将
具有良好的经济效益,可用于屋架、托架、交错桁架结
构体系建筑和高层建筑的转换层等竖向承重结构,以
及高层建筑的抗侧力结构 塔架等结构中,在桥梁工
程中,矩形钢管混凝土桁架也是斜拉桥主梁较为理想
的结构形式之一”,另外,弦管内填充混凝土还可增
加节点的刚度和受压节点的承载力2,且不会影响结 图1 X型受压节点受力特点
构的外观,因此在轻型桁架中,弦管局部内填混凝土 点区域矩形钢管混凝土弦杆横向局部承压,试验研究
可以提高节点的承载力,避免因支座等节点承载力不 时,为了避免腹杆破坏,采用钢垫板代替腹杆,如图1
足需增加整根弦管壁厚所造成的浪费。 所示,横向局部承压面积应为Ab=bjhi/sinθ1.为此,
文[2]报道了31个矩形和圆形截面钢管混凝土桁 进行了4组共计12个矩形钢管混凝土横向局部承压
架节点的试验结果,包括T型X型和K型节点,并给
出了相应的承载力计算公式,但该组计算公式仅考虑 试验,其中每一组的局部承压面积相同,但管内混凝土
了管内混凝土的作用,未能反映钢管参与工作,与其试 的填充长度不同,并有3个为空管截面试件。3个空
验结果相比大多偏于安全,本文重点介绍9个X型矩 管试件是为了了解内填混凝土对空管节点承载力提高
形钢管混凝土节点和3个X型矩形钢管节点的对照试 的能力。试验节点参数和结果如表1所示,表中节点
验,在此基础上,讨论了矩型钢管混凝土受压节点的受 编号规则为:Xexx-xxx(X为节点类型,c为受压
力与变形特点和破坏机理,提出了矩形钢管混凝土桁 荷载,xx为钢垫板宽度,xxx为内填混凝土长度)。
架受压节点承载力的计算方法。 荷载试验是在万能试验机上进行的,试验过程中进行
二 矩形钢管混凝土桁架受压节点受力机理的试 了节点压缩变形和侧向膨胀变形的测试,对Xe-40-000

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