薄壁圆钢管混凝土相贯节点力学性能和工作机理研究

为解决薄壁圆钢管混凝土相贯节点在工程应用中所面临的缺少相应的试验和理论研究基础的问题，本项目拟对薄壁圆钢管混凝土相贯节点进行力学性能和工作机理的研究。通过加载试验，探明T,Y和K型节点分别受轴力和弯矩作用下的力学性能和破坏模式；基于试验结果，建立节点的有限元数值模型，分析几何尺寸参数与材料性能参数对节点性能的影响，探索其内在规律；结合试验结果和数值模型细部分析结果，探讨不同类型节点的内部工作机理，建立相应的理论力学模型，进而提出薄壁圆钢管混凝土相贯节点在正常使用状态和极限破坏状态下的系统设计方法。研究成果不仅能为薄壁圆钢管混凝土相贯节点的工程应用提供科学依据，还能有效的促进薄壁钢管混凝土格构式这种新型结构的推广应用，同时也是对钢混组合结构设计理论体系的完善和发展。

为解决薄壁圆钢管混凝土相贯节点在工程应用中所面临的缺少相应的试验和理论研究基础的问题，本项目展开了对薄壁圆钢管混凝土相贯节点的力学性能和工作机理研究。通过加载试验，探明T,Y ,K与KT 型节点受轴力和T型节点受弯矩作用下的力学性能和破坏模式；基于试验结果，建立节点的有限元数值模型；结合试验结果和数值模型细部分析结果，探讨不同类型节点的内部工作机理，建立相应的理论力学模型，进而提出薄壁圆钢管混凝土相贯节点在正常使用状态和极限破坏状态下的系统设计方法。核心研究成果发表于Journal of Structural Engineering-ASCE与 建筑结构学报，填补了国内外在这方面的研究空白。研究成果使得对于钢管混凝土相贯节点的设计可以考虑内部混凝土的作用，从而大幅减少对于加劲肋的需要，节省了钢材和焊接工作量。研究成果应用于舟山、乐清和六横6座大跨越钢管混凝土输电塔工程节点设计中，节省工程造价每座约300万元。