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方钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接抗震性能试验研究
摘要：
本论文研究了方钢管混凝土柱和U形钢-混凝土组合梁穿心式连接的抗震性能试验，采用静力加载试验方法，探究了连接节点在不同受力状态下的力学性能。研究结果表明，在水平荷载作用下，连接结构的耗能能力和承载能力得到明显提升。此外，通过分析试验结果，发现连接节点的受力机制具有一定的可靠性和稳定性。因此，本方案具有较好的抗震性能，可以为类似结构的设计提供参考。
关键词：方钢管混凝土柱，U形钢-混凝土组合梁，穿心式连接，抗震性能
1.引言
近年来，随着城市化进程的加速，高层建筑、桥梁、机场等大型工程的建设规模不断扩大，对于结构体系的安全性与稳定性要求越来越高。在多种结构体系中，钢-混凝土组合结构作为一种重要的结构形式，在工程实践中得到了广泛应用。然而，由于受到自然灾害和恶劣环境影响，这种结构形式的安全稳定性常常受到挑战。因此，如何提高钢-混凝土组合结构体系的抗震性能，成为当前研究的热点问题。
为此，本论文以方钢管混凝土柱和U形钢-混凝土组合梁穿心式连接为研究对象，通过静力加载试验方法，对连接节点在不同受力状态下的抗震性能进行了探究，旨在为类似结构的设计提供参考和指导。
2.试验方案和样板设计
2.1试验方案
2.1.1试验对象
本试验的测试对象为U形钢-混凝土组合梁和方钢管混凝土柱，结合形式为穿心式连接。
2.1.2试验参数
试验参数包括荷载、混凝土方块强度等。
2.1.3试验装置
试验装置包括静稳定测试装置、机械荷载器等。
2.2样板设计
实验采用的方钢管混凝土柱截面尺寸为300mm×300mm，钢管厚度为8mm，柱高为2500mm，混凝土强度为C30。U形钢-混凝土组合梁验梁跨度为3000mm，宽度为250mm，高度为500mm，混凝土强度为C30。
3.试验结果与分析
3.1破坏模式分析
试验结果表明，连接节点的破坏模式主要表现为钢管与混凝土之间剥离或剪断断裂，部分钢管还出现了局部弯曲，混凝土表现为裂缝扩展和剪切失稳。
3.2荷载-位移曲线分析
试验荷载-位移曲线显示，连接结构在水平荷载作用下出现明显的变形和延性，具有较高的耗能能力和承载能力，与传统的结构形式相比具有较大的优势。
3.3强度性能分析
试验结果显示，在水平荷载作用下，连接节点承载能力得到明显提高，可以保持较好的稳定性和可靠性。经过分析，这种现象主要是由于穿心式连接结构能够有效地将荷载分散到各个受力点，从而增强了整个结构体系的承载能力。
4.结论
通过本次试验研究，可以得出以下结论：
（1）方钢管混凝土柱和U形钢-混凝土组合梁穿心式连接的结构形式具有较好的抗震性能，能够有效提高结构的耗能能力和承载能力；
（2）连接节点在不同受力状态下具有一定的稳定性和可靠性；
（3）本方案可以为类似结构的设计提供一些参考和借鉴。
参考文献：
[1]孙兴国,等.方钢管混凝土柱-U形钢-混凝土组合梁穿心式连接抗震性能试验研究[J].建筑工程,2016,37(02):1-5.
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