新型外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点的试验研究的任务书.docx

新型外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点的试验研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着我国经济不断发展以及建筑业的快速发展，建筑结构所需各种建筑材料的需求量也大幅度增加。而钢材及混凝土等材料的在建筑结构中的应用广泛。从建筑的角度来看，钢材拥有极高的强度和较大的韧性，而混凝土材料具有较好的耐久性和耐火性。这两种材料的优势互补，可以在建筑结构中应用于各类梁柱等构件。而梁柱之间的节点作为结构连接的重要组成部分，其安全可靠性影响了整个结构的稳定性与承载力。
然而，当前梁柱节点设计中存在一些不足。传统的梁柱连接方式多采用悬挂连接方式，但其本身受力不均导致钢材部分和混凝土部分的强度不能充分利用，容易导致统计载荷下节点的破坏和断裂。因此，研究新型的梁柱连接方式，改善梁柱节点的性能，提高其抗震能力，是当前建筑结构研究领域亟待解决的问题。
在这种背景下，新型外包钢-混凝土组合梁作为一种新型梁柱连接方式，逐渐成为研究领域的热点之一。其主要是通过在混凝土梁两侧增加外包钢管的方式，实现混凝土和钢材的协同作用，充分发挥两者的优势，提高梁的整体强度和刚度，提高梁柱连接的可靠性和抗震性能。另外，钢管混凝土柱是近年来发展起来的一种新型结构，由于其材料特性和工程应用优势，其在工程期间被广泛利用。
因此，本次试验将探究新型外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点的连接性能，寻求其工程实用价值，为工程实践提供理论支持。
二、试验目的
本次试验旨在通过钢管混凝土柱和新型外包钢-混凝土组合梁相连接的节点，对梁与柱的连接界面进行测试，探究其力学性能，主要包括梁与柱的刚度、承载力、韧性等性能。
三、试验内容
1.试验方法：
本次试验采用钢管混凝土柱和新型外包钢-混凝土组合梁相连接的节点进行试验。试验时采用静载荷试验法，对连接节点的抗弯和剪切性能进行测试，同时测试钢管混凝土柱和新型外包钢-混凝土组合梁的性能参数。
2.试验方案：
（1）试样制备：试验中采用150mm×150mm×450mm尺寸的钢管混凝土柱和新型外包钢-混凝土组合梁，并采用抗拉强度为290MPa和屈服强度为250MPa的钢材作为加固材料。材料混合比为1:2.3:3.3:0.51（水灰比为0.38）。
（2）劈裂试验：
利用劈裂试验的方法探究混凝土的强度和钢管之间的粘结性能及保证加固效果。
（3）静载试验：
利用相混凝土中心四点弯曲静加载的方法测试节点的力学性能，获得节点最大承载力、刚度、挠度和变形等参数数据。
四、预期结果
通过本次试验，预期可以获得以下结果：
（1）获得新型梁柱连接方式钢管混凝土柱和新型外包钢-混凝土组合梁间连接节点的力学性能参数，包括节点承载力、刚度、变形和韧性等参数；
（2）分析节点的破坏模式和破坏机理；
（3）为设计工程中新型梁柱节点的连接设计提供理论参考和科学依据。
五、试验组成及分工
1.试验组长：本次试验的负责人，对试验过程进行监视和指导，负责试验方案的设计、实验数据的分析和报告的编写等。
2.试验人员：负责具体试验操作，包括试样的制作、试验设备的调试、试验过程中数据的采集、试验记录的制作和数据的资料整理等。
3.安全保障人员：负责检查试验现场以及试验仪器设备的安全，确保试验过程中不会出现任何安全事故。
4.技术支持人员：为试验团队提供技术支持，包括对试验过程中的技术问题进行解答和维护试验设备等。
六、试验安全措施
1.在试验过程中，应设置专门的试验区域，禁止人员入内。
2.试验过程中采用多项安全措施，如试验前对试验设备进行检查和校验，使用安全设备等。
3.试验人员应该具有专业知识和实验操作技能，必要时需进行专业的安全培训。
4.在试验过程中，应建立快速反应机制，处置可能出现的安全事故，并在试验过程中及时向上级报告相关情况。
七、试验计划进度
本次试验计划于2021年10月开始，预计总时长为60天。试验过程包括试验准备、试验及数据分析、编写报告等环节，详细计划如下：
|任务名称|负责人|时间进度|
|--------|-----|----|
|试验准备：制备试样|试验人员|10天|
|劈裂试验|试验人员|5天|
|力学性能试验|试验人员|30天|
|数据处理与分析|技术支持人员|10天|
|编写报告|试验组长|5天|
八、经费预算
本次试验所需经费预计为20万元。主要包括试验材料费用、试验设备租赁费用以及试验人员工资等，具体预算细项如下：
|经费类别|预算金额|
|--------|-----|
|试验材料费用|5万元|
|试验设备租赁费用|5万元|
|试验人员工资|8万元|
|其他|2万元|
以上是本次试验的任务书，将在试验开始前确定，进行实验时按任务书进行操作，希望本次试验能够顺利实行，取得好的效果。