許成祥 (長(zhǎng)江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院,湖北荊州434023)

祁香文 (中國(guó)石油天然氣管道局第一工程分公司,河北廊坊065200)

鋼筋混凝土柱、普通鋼管混凝土柱是高層和小高層建筑的主要承重體系,柱截面通常為圓形、方形或矩形,受建筑荷載影響,其截面較大,梁柱通常凸出室內(nèi),既占用了房屋使用面積又不利于室內(nèi)裝修和家具布置。異形柱框架結(jié)構(gòu)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,在工程中應(yīng)用比較廣泛。同異形鋼筋混凝土柱相比,異形鋼管混凝土柱利于應(yīng)用高強(qiáng)混凝土,施工方便,具備承載力高、塑性性能好、經(jīng)濟(jì)效益好、抗震性能好、抗火性能好等優(yōu)點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)承載力和剛度相同的前提下,異形鋼管混凝土柱可以做到截面更小,因此,異形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。雖然T形、L形截面鋼管混凝土柱已應(yīng)用于廣州新中國(guó)大廈、廣州市名匯商城、江門(mén)中旅大廈等大型建筑工程中,但對(duì)異形截面鋼管混凝土柱的研究尚不充分。下面,筆者將著重介紹異形截面鋼管混凝土柱和節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成形式、靜力性能、抗震性能和承載力計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀,分析了研究中存在的問(wèn)題,提出今后研究的方向。

1 異形截面鋼管混凝土柱研究現(xiàn)狀

1.1 異形截面鋼管混凝土柱斷面構(gòu)成研究

異形截面鋼管混凝土柱斷面的構(gòu)成形式直接決定了其力學(xué)性能,文獻(xiàn) [1～14]開(kāi)展了異形截面鋼管混凝土柱的研究工作,異形截面鋼管混凝土柱主要有以下幾種形式:

1)普通 T形、L形鋼管混凝土柱 其斷面如圖1所示,這種形式異形柱的最大缺點(diǎn)是鋼管管壁對(duì)核心混凝土的約束作用很小,不利于核心混凝土三向應(yīng)力的發(fā)揮,不能體現(xiàn)出鋼管混凝土柱承載力高的優(yōu)勢(shì)。

圖1 普通T形、L形鋼管混凝土柱

圖2 帶約束拉桿T形、L形 鋼管混凝土柱

2)帶約束拉桿的異形鋼管混凝土柱 其斷面如圖2所示。這種鋼管混凝土柱是由高強(qiáng)混凝土填入異形薄壁鋼管內(nèi),并在鋼管各邊按一定間距設(shè)置約束拉桿組成的構(gòu)件,內(nèi)填混凝土和約束拉桿使鋼管的局部屈曲模式發(fā)生變化、變形減小,從而增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性和延性;同時(shí),鋼管和約束拉桿對(duì)核心混凝土的套箍作用,使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài),提高了柱的抗壓強(qiáng)度和變形能力。但這種柱施工復(fù)雜,鉆孔對(duì)柱壁造成的損傷較大,抗震性能值得深入研究。

圖3 帶綴板的T形、十字形、L形鋼管組合柱

3)帶綴板的異形截面鋼管混凝土柱 其斷面如圖3所示。天津大學(xué)開(kāi)展了帶綴板的T形、L形和十字形方鋼管混凝土組合柱軸心抗壓性能研究,該結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于住宅中亦具有柱角不凸出墻面的效果,但制作過(guò)程較復(fù)雜,梁柱節(jié)點(diǎn)不易實(shí)現(xiàn),整體抗彎、抗剪和抗震性能有待進(jìn)一步研究。

4)由方 (矩)形鋼管型材組合焊接形成的異形截面鋼管混凝土柱 其斷面如圖4所示,武漢大學(xué)開(kāi)展了鋼管混凝土組合焊接T形柱壓、彎、剪力學(xué)性能研究,這種柱的軸壓力學(xué)性能與方 (矩)形截面鋼管混凝土柱的基本相同,但焊接2根鋼管時(shí)比較困難,難以保證焊接質(zhì)量。

圖4 鋼管混凝土組合焊接T形柱

1.2 異形截面鋼管混凝土柱靜力性能研究

對(duì)異形截面鋼管混凝土柱靜力性能進(jìn)行研究主要包括強(qiáng)度承載力研究、穩(wěn)定承載力研究和壓彎剪復(fù)合受力研究等方面內(nèi)容。文獻(xiàn) [2]對(duì)T形鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力和L形鋼管混凝土柱正截面承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究和計(jì)算分析,討論了寬厚比、有無(wú)加勁肋、肢厚等參數(shù)對(duì)試件的影響。研究結(jié)果表明,短肢L形鋼管混凝土柱屬于壓皺破壞,破壞時(shí)在柱高中部形成多個(gè)峰波;而長(zhǎng)肢L形鋼管混凝土柱破壞多發(fā)生在端部,變形發(fā)展不充分;文獻(xiàn) [3]對(duì)L形及T形帶約束拉桿鋼管混凝土柱進(jìn)行了軸心受壓試驗(yàn)研究,并采用非線性有限元方法進(jìn)一步分析構(gòu)件的受力全過(guò)程,了解帶約束拉桿異形鋼管混凝土柱的受力機(jī)理,最后提出帶約束拉桿異形鋼管混凝土柱軸心受壓和偏心受壓的計(jì)算方法,研究表明約束拉桿對(duì)鋼板明顯有約束作用,延緩了鋼板的局部屈曲,使鋼管內(nèi)核心混凝土三向受力,有助于提高承載力,延性也明顯得到改善,而且約束拉桿的水平間距越小,作用越明顯;文獻(xiàn) [2,4,5]進(jìn)行了帶綴板的T形、L形、十字形方鋼管組合混凝土柱受壓試驗(yàn)研究和有限元分析,提出了新的方鋼管混凝土柱計(jì)算理論,并推導(dǎo)了計(jì)算公式;文獻(xiàn) [6]對(duì)組合T形鋼管混凝土柱軸心受壓性能進(jìn)行研究,界定了長(zhǎng)柱和短柱的長(zhǎng)細(xì)比范圍,得到短柱和長(zhǎng)柱的破壞形態(tài),探討了鋼管壁厚、混凝土和鋼材的強(qiáng)度對(duì)柱的極限承載力影響,提出了鋼管混凝土T形柱強(qiáng)度承載力和穩(wěn)定承載力計(jì)算公式。

文獻(xiàn) [7]按冪規(guī)律強(qiáng)化的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系建立T形鋼管混凝土短柱的小偏壓的計(jì)算模型,推導(dǎo)了T形和矩形鋼管混凝土短柱極限強(qiáng)度承載力的計(jì)算公式,并分析了翼緣厚度對(duì)承載力的影響,最后用數(shù)值算例驗(yàn)證了推導(dǎo)公式的正確性和有效性。文獻(xiàn) [8,15]對(duì)鋼管混凝土組合T形柱的偏心受壓性能進(jìn)行研究,得到T形鋼管混凝土柱主要破壞形態(tài)為彎曲型塑性失穩(wěn)破壞的結(jié)論;在變形協(xié)調(diào)和平截面假定等概念假定基礎(chǔ)上,探討試件的極限承載力與鋼材強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、管壁厚度、偏心距、肢長(zhǎng)腹比和長(zhǎng)細(xì)比等參數(shù)的關(guān)系,提出鋼管混凝土T形柱偏心受壓承載力計(jì)算公式。

文獻(xiàn) [9]對(duì)鋼管混凝土組合T形柱的抗彎和抗剪性能進(jìn)行了研究,研究表明,試件的抗彎極限承載力隨鋼材強(qiáng)度提高和管壁厚度增大而增大,隨混凝土強(qiáng)度提高和剪跨比增大的變化不明顯,以經(jīng)典力學(xué)和結(jié)構(gòu)塑性極限理論為基礎(chǔ),建立鋼管混凝土組合T形試件純彎極限承載力的計(jì)算公式。試件的極限抗剪承載力隨鋼材強(qiáng)度、管壁厚度和軸壓力的提高而增大,隨混凝土強(qiáng)度增大的變化不明顯,隨剪跨比增大而減小;建立了組合T形鋼管混凝土試件抗剪承載力的計(jì)算公式。

對(duì)異形截面鋼管混凝土柱在單一荷載作用下的靜力性能研究較多,對(duì)異形截面鋼管混凝土柱在壓彎剪扭等復(fù)合受力狀態(tài)下的力學(xué)性能研究尚屬空白。

1.3 異形截面鋼管混凝土柱動(dòng)力性能研究

文獻(xiàn) [10,16]通過(guò)試驗(yàn)方法,研究了L形鋼管混凝土柱在常軸力和反復(fù)水平荷載作用下的基本性能,并采用有限元軟件ANSYS和ABAQUS對(duì)各試件進(jìn)行了模擬計(jì)算。試驗(yàn)研究得到如下結(jié)論:①在水平反復(fù)荷載作用下,各試件滯回曲線表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,曲線形狀飽滿(mǎn),呈紡錘形,基本沒(méi)有剛度退化和捏攏現(xiàn)象,耗能性能良好;②極限荷載不隨軸壓比增加單調(diào)增加,當(dāng)軸壓比達(dá)到一定值,極限荷載增加幅度下降或不增加;而且構(gòu)件延性隨軸心受壓比的增加而下降;③極限荷載和延性隨鋼管壁厚的增加而提高;④核心混凝土強(qiáng)度的提高對(duì)極限荷載的提高很顯著,而延性隨核心混凝土強(qiáng)度變化不顯著。

對(duì)異形截面鋼管混凝土柱動(dòng)力荷載作用下的性能研究較少,是今后研究的重要方向。

1.4 異形截面鋼管混凝土柱承載力計(jì)算方法研究

模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬是進(jìn)行鋼管混凝土柱力學(xué)性能研究的最基本手段,是對(duì)異形柱進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的必由之路。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)新型鋼管混凝土柱等構(gòu)件的研究中,通常改變含鋼率、混凝土強(qiáng)度等參數(shù),設(shè)計(jì)制作大比例試件模型,利用靜力試驗(yàn)方法得到試件的荷載-位移曲線、極限承載力等試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)觀察試驗(yàn)過(guò)程,分析試驗(yàn)結(jié)果,探討試件破壞機(jī)理,進(jìn)而評(píng)價(jià)試件的力學(xué)性能。對(duì)于數(shù)值模擬分析方法,早期的研究者由于計(jì)算能力的限制,只能采用許多簡(jiǎn)化處理。隨著計(jì)算能力的增強(qiáng)和一些大型通用有限元軟件的推出,為真實(shí)全面描述結(jié)構(gòu)力學(xué)性能提供了可能。國(guó)內(nèi)外的研究者在實(shí)際應(yīng)用中,采用的軟件有ADINA、ANSYS、ABAQUS等,其中以利用ABAQUS進(jìn)行研究的居多。試驗(yàn)得到的結(jié)果是相對(duì)準(zhǔn)確的,但也受實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)條件、加載裝置的剛度、測(cè)量?jī)x器的精度、加載方式、操作人員的手法等諸多因素影響。此外,研究者采用有限元方法建立了模型后,往往與自己的試驗(yàn)進(jìn)行比較,有限元軟件提供了比較完美的后處理功能,分析結(jié)果比較直觀,可直接用于異形柱的評(píng)價(jià)與改進(jìn)。模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬為異形柱設(shè)計(jì)計(jì)算研究提供了有利保障。

在理論分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)圓形、方 (矩)形截面的鋼管混凝土柱壓、彎、剪、扭承載力計(jì)算方法進(jìn)行總結(jié),提出利用擬鋼理論、擬混凝土理論、統(tǒng)一理論和疊加理論等計(jì)算方法計(jì)算鋼管混凝土柱承載力。同時(shí),各國(guó)制定了相關(guān)規(guī)范。如國(guó)外有關(guān)鋼管混凝土的設(shè)計(jì)規(guī)程主要有歐洲EC4(1996)[19],德國(guó)DIN18806(1997),美國(guó)ACI(1999)[18],美國(guó)SSLC(1979)和美國(guó)AISC-LRFD(1999)及日本AIJ(1997)[18]等。自20世紀(jì)五、六十年代以來(lái),我國(guó)的研究者在鋼管混凝土力學(xué)性能和設(shè)計(jì)方法方面的研究取得了令人矚目的成就,己先后由國(guó)家建材總局、中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)和中國(guó)人民解放軍總后勤部頒布發(fā)行了有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程,分別有JC01-89、《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159:2004)、DL/T5085-1999和 《戰(zhàn)時(shí)軍港搶修早強(qiáng)型組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(GJB4142-2000)。

2 異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀

2.1 異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)形式研究

采用異形截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu),首先需要解決的是框架的節(jié)點(diǎn)方案問(wèn)題?？蚣芄?jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)得以形成的關(guān)鍵部位,節(jié)點(diǎn)既要可靠,使之在豎向荷載、地震作用及風(fēng)荷載的組合作用下能有效地傳遞彎矩和剪力,又要方便現(xiàn)場(chǎng)施工。因而,研究合理的梁柱節(jié)點(diǎn)形式及其力學(xué)性能,成為推廣鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中亟待解決的問(wèn)題。鋼管混凝土柱框架節(jié)點(diǎn)有多種節(jié)點(diǎn)形式和分類(lèi)方案。按梁的形式來(lái)分,可分為鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)、鋼管混凝土柱-預(yù)制混凝土梁節(jié)點(diǎn)和鋼管混凝土柱-現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁節(jié)點(diǎn)。按彎矩傳遞效果來(lái)分,可分為剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半剛性節(jié)點(diǎn),劃分的依據(jù)是梁柱間的夾角是否出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的剛接節(jié)點(diǎn)主要有加強(qiáng)環(huán)式、錨定式、鋼筋貫通式、勁性環(huán)梁式、十字板式等;半剛接節(jié)點(diǎn)主要有抗剪環(huán)梁式節(jié)點(diǎn)。無(wú)論是普通截面鋼管混凝土框架還是異形截面鋼管混凝土框架都可以采用這些節(jié)點(diǎn)形式。但目前尚未有異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的研究報(bào)道。

2.2 異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究

模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬是進(jìn)行鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)研究的最基本手段,20世紀(jì)80年代以來(lái),國(guó)外學(xué)者Fujimoto T[20],Ricles JM[21],Mastui[22],Yokoyama[23],Morino[24],Kim YJ[25]等,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、福州大學(xué)的學(xué)者顧伯祿、張素梅和張大旭、吳發(fā)紅、呂西林、丁發(fā)興等對(duì)圓 (方)形截面鋼管混凝土柱及柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了大量研究,取得很多有價(jià)值的成果。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)新型節(jié)點(diǎn)研究中,通?？紤]梁柱線剛度、柱軸壓比以及節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能影響等因素,設(shè)計(jì)制作大比例節(jié)點(diǎn)模型,利用靜力和擬靜力試驗(yàn)方法得到節(jié)點(diǎn)的荷載-位移曲線、極限承載力等試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)分析比較節(jié)點(diǎn)在不同軸壓比下的滯回性能、強(qiáng)度與剛度退化、延性、耗能性能、破壞機(jī)理及破壞特征,評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能。

對(duì)異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的研究尚處于起始階段,筆者已就此申報(bào)國(guó)家自然科學(xué)基金 “異形截面鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能與設(shè)計(jì)方法研究”,并從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究:①異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的選型研究。在研究圓形、方 (矩)形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合異形截面鋼管混凝土柱的工程實(shí)踐,探討適用于異形柱 (T形、L形和十字形)截面柱的節(jié)點(diǎn)型式。②異形截面鋼管混凝土柱平面節(jié)點(diǎn)和空間節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能研究。制作大比例平面節(jié)點(diǎn)模型 (包括十字形截面的中柱、T形截面的邊柱和L形截面的角柱節(jié)點(diǎn)模型),通過(guò)靜力、擬靜力試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算,分析節(jié)點(diǎn)域的受力機(jī)理、破壞模式和損傷發(fā)展過(guò)程,建立節(jié)點(diǎn)的滯回模型和骨架曲線,并將中柱節(jié)點(diǎn)、邊柱節(jié)點(diǎn)和角柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比。在平面節(jié)點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)大比例空間節(jié)點(diǎn)模型擬靜力試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算,分析空間節(jié)點(diǎn)的破壞機(jī)制,了解節(jié)點(diǎn)在雙向受力狀態(tài)下的抗震性能,并與相應(yīng)的平面節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比,分析兩種結(jié)果之間差異的影響因素,探討平面節(jié)點(diǎn)和空間節(jié)點(diǎn)抗震性能的評(píng)價(jià)方法及地震破壞準(zhǔn)則。③異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法研究。以試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果為依據(jù),建立節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算模型,研究異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)抗彎承載力、抗剪承載力、抗壓承載力以及節(jié)點(diǎn)域抗剪承載力計(jì)算方法,探討節(jié)點(diǎn)抗震計(jì)算方法和構(gòu)造措施。

2.3 異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法研究

由于鋼管混凝土的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜且種類(lèi)繁多,國(guó)內(nèi)外至今尚沒(méi)有一套適用面廣的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式和相應(yīng)的計(jì)算方法。雖然 《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》(CECS 28:92)對(duì)鋼管混凝土的承載力提出了較為完整的計(jì)算公式,并對(duì)施工工藝、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等方面作了一些規(guī)定,但鋼管混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的研究還不夠深入,尚有許多問(wèn)題有待解決,如:

1)節(jié)點(diǎn)計(jì)算模型不明確 節(jié)點(diǎn)的計(jì)算模型直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度,雖然實(shí)際上不存在絕對(duì)的剛接節(jié)點(diǎn),工程上也可以利用梁柱間的彎矩調(diào)幅對(duì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,但計(jì)算模型不明確終將造成計(jì)算時(shí)的混亂,有時(shí)會(huì)造成開(kāi)裂過(guò)大而影響結(jié)構(gòu)的適用性。

2)沒(méi)有一套較完整的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法 目前,大多數(shù)鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)還沒(méi)有一套較完整和成熟的計(jì)算理論和明確的設(shè)計(jì)方法,往往只能依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行截面和配筋設(shè)計(jì),這不利于整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠度控制,可能造成材料的浪費(fèi)或安全上的隱患。對(duì)普通截面和異形截面鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法研究是今后重要的研究方向。

3 異形截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu)研究中的問(wèn)題與分析

3.1 異形截面鋼管混凝土柱研究中的問(wèn)題與分析

1)承載力高是鋼管混凝土柱突出的優(yōu)點(diǎn)之一,但現(xiàn)有的柱截面形式均不能充分發(fā)揮鋼管混凝土柱承載力高的優(yōu)勢(shì)。鋼管管壁對(duì)核心混凝土的約束作用很小,核心混凝土三向應(yīng)力基本不能發(fā)揮。

2)異形柱需要在工廠加工制作,施工現(xiàn)場(chǎng)基本無(wú)法制作。加工不便,難以保證工程質(zhì)量和工期。

3)同圓形、方形和矩形截面的鋼管混凝土構(gòu)件研究相比,對(duì)異形截面鋼管混凝土構(gòu)件研究較少,且主要集中在短柱和長(zhǎng)柱的軸心受壓,以及長(zhǎng)柱的偏心受壓,研究的局限性很大。

4)由于試驗(yàn)難度較大,對(duì)儀器設(shè)備要求較高,圓形、方形和矩形截面的鋼管混凝土構(gòu)件在復(fù)合受力狀態(tài)下的試驗(yàn)研究較少,對(duì)異形截面鋼管混凝土構(gòu)件壓彎剪扭復(fù)合受力狀態(tài)的研究尚屬空白。

3.2 異形截面鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)研究中的問(wèn)題與分析

1)節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能和施工的簡(jiǎn)易性、經(jīng)濟(jì)性不能兩全。在實(shí)際應(yīng)用中,有些節(jié)點(diǎn)類(lèi)型力學(xué)性能較好,節(jié)點(diǎn)的整體剛度也高,但材料用量大,施工復(fù)雜,如加強(qiáng)環(huán)類(lèi)節(jié)點(diǎn);有些節(jié)點(diǎn)類(lèi)型構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,也節(jié)省材料,但其力學(xué)性能并不理想,如錨定板式節(jié)點(diǎn);有些節(jié)點(diǎn)施工和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)極為突出,但其節(jié)點(diǎn)的剛度有限,如抗剪環(huán)梁節(jié)點(diǎn)。

2)影響建筑外觀和使用?，F(xiàn)澆樓蓋梁板節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造經(jīng)常與建筑外觀和使用功能有沖突,并造成樓蓋梁板的布置不靈活,如環(huán)梁類(lèi)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于邊柱時(shí),將造成環(huán)梁突出建筑立面;又如雙梁節(jié)點(diǎn),一方面使梁系的布置復(fù)雜化,另一方面又造成樓蓋的不雅觀。

3)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用不靈活。目前工程中所應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)均只適用于常規(guī)情況,對(duì)較為特殊的樓蓋布置,如異形截面柱、非正交梁系、各梁的標(biāo)高與高度不同等情況,其應(yīng)用就受到一定的限制。

4)空間節(jié)點(diǎn)比平面節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜得多,平面節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能不能代表空間節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能,但目前對(duì)空間節(jié)點(diǎn)的研究還很少。

4 結(jié) 語(yǔ)

異形截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)承載力和剛度要求的前提下,可以做到內(nèi)墻不出棱,較好地滿(mǎn)足建筑使用功能,已成為工程應(yīng)用的重要結(jié)構(gòu)體系,其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但對(duì)異形截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究才剛剛開(kāi)始,研究方法、試驗(yàn)手段還不成熟,還沒(méi)有取得具有代表性、規(guī)范性的成果,以現(xiàn)有的普通截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ),對(duì)異形截面鋼管混凝土柱、節(jié)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)體系的靜力和動(dòng)力性能研究是今后的重要發(fā)展方向。

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