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带外加强环板的埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点抗冲切性能试验研究
摘要
本文通过试验研究了带外加强环板的埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点的抗冲切能力。试验结果表明，外加强环板的使用可以显著提高节点的抗冲切性能，降低节点的破坏模式，从而提高节点的安全性能。
关键词：埋入基础；梁式钢管混凝土柱；节点；外加强环板；抗冲切性能
Abstract
Thispaperstudiestheanti-impactandshearcapacityoftheburiedfoundationbeam-typesteelpipe-concretecolumnfootnodeswithexternalreinforcementringplatethroughexperiments.Theexperimentalresultsshowthattheuseofexternalreinforcementringplatecansignificantlyimprovetheanti-impactandshearcapacityofthenodes,reducethefailuremodeofthenodes,andimprovethesafetyperformanceofthenodes.
Keywords:buriedfoundation;beam-typesteelpipe-concretecolumn;node;externalreinforcementringplate;anti-impactandshearcapacity
一、前言
梁式钢管混凝土结构作为新型建筑结构，具有刚性好、承载力大、施工方便等优点，在工程中得到了广泛的应用。然而，在地震或其它突发性力的作用下，节点往往是产生破坏的关键部位。因此，节点的抗破坏能力是保障整个结构安全性的重要保证。
本文针对梁式钢管混凝土柱脚节点，在现有研究的基础上，进一步探讨了外加强环板对节点抗冲切性能的影响，并进行了试验研究。试验结果可为梁式钢管混凝土结构的设计和施工提供一定的参考。
二、试验方案
1.试验样品的设计
试验样品选用了梁式钢管混凝土柱脚节点，如图1所示。节点由钢管混凝土柱、钢管混凝土悬臂梁、钢管混凝土板及基础组成，其中钢管混凝土柱为φ219×10mm，钢管混凝土悬臂梁为φ152×8mm，钢管混凝土板为C40混凝土，基础为直径300mm、高度400mm的圆形基础。
图1梁式钢管混凝土柱脚节点示意图
2.试验方案的设计
试验方案根据常规试验方法和规范要求设计，其中抗冲切试验采用沿节点轴向施加荷载的方式，荷载速度为1mm/min，试验按照不同外加强环板的样品分为两组，每组4个试件。
其中第一组样品为普通梁式钢管混凝土柱脚节点，作为对照组；第二组样品为带有外加强环板的梁式钢管混凝土柱脚节点，外加强环板为Q235材料、厚度为10mm、宽度为150mm的钢板，如图2所示。
图2外加强环板试样示意图
三、试验结果与分析
1.外加强环板的作用
在试验结果中发现，采用外加强环板后，试样的抗冲切能力有了明显的提高，破坏模式也从纯剪切转变为先拉伸后剪切。外加强环板在试样的边界处起到了一定的固定作用，提高了节点的整体刚度，从而加强了节点的抗冲切能力。
2.不同试样的抗冲切性能对比
对于第一组试样，其破坏荷载平均为44.12kN，破坏弹性模量平均为323.5kN/mm；对于第二组试样，其破坏荷载平均为72.95kN，破坏弹性模量平均为463.8kN/mm。两组试样抗冲切性能的对比结果如图3所示。
图3不同试样的抗冲切性能对比
由图3可知，带外加强环板的试样破坏荷载明显高于不带外加强环板的试样，且破坏弹性模量也有所提高。因此，可得出结论：外加强环板的使用可显著提高节点的抗冲切性能。
四、结论
本文通过试验研究了带外加强环板的埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点的抗冲切能力。试验结果表明，外加强环板的使用可以显著提高节点的抗冲切性能，降低节点的破坏模式，从而提高节点的安全性能。该研究结果对于梁式钢管混凝土结构的设计和施工具有一定的参考价值。