内加强环式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁中柱节点的力学性能分析

郑 博，李 明，张沛楠

(沈阳建筑大学土木工程学院，沈阳 110168)

方钢管混凝土柱是在方钢管内填充混凝土形成的构件，在低周往复荷载作用下表现出较强的承载力，延性和良好的抗震能力，在高层建筑中得到了大量应用[1-4]。钢蜂窝梁是一种在H形钢腹板沿设计的弧线或折线切割的基础上，重新交错组合而成的空腹梁。钢蜂窝梁不仅自重轻、节省空间和便于管道穿梭，并且在发生地震时比实腹梁更早进入塑性阶段，形成“弱梁”屈服机制，在工程中应用日益广泛[5-7]。由于钢蜂窝梁与方钢管混凝土柱都具有良好的受力性能，因而对连接二者的节点进行受力性能尤其是抗震性能研究具有重要意义。目前中国已有实际工程应用了内加强环钢管混凝土柱-钢实腹梁(IATCFSST-SB)节点，但还没有对内加强环方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁(IATCFSST-SCB)节点的研究，为此，采用ABAQUS有限元软件对该种中柱节点的在低周往复荷载作用下的力学性能进行分析，为工程应用提供参考。

1 IATCFSST-SCB中柱节点的构造及有限元模拟方法

1.1 IATCFSST-SCB中柱节点的构造

如图1所示，中柱节点的构造设计参考了内加强环式方钢管混凝土柱-实腹钢梁中柱节点的连接方式[8-9]。具体设计如下：通过在蜂窝梁上下翼缘对应的钢管内部设置内加强环，并将蜂窝梁焊接在钢管外壁来实现钢管与蜂窝梁的连接。梁端剪力由蜂窝梁的腹板传递，梁端弯矩由翼缘传递。这类节点具有用钢量较少、刚度大、室内空间占用率低等优点。……