钢管混凝土K形节点应力集中系数计算方法

摘要：

以钢管混凝土 K形(CFST-K)节点为研究对象,进行了 7个CFST-K形节点和1个钢管K形(ST-K)节点足尺模型试验和实体有限元分析;分析了现有CFST-K形节点应力集中系数的适用性;基于管内混凝土约束作用对CFST-K形节点变形形态的影响,提出了 CFST-K形节点应力集中系数的缓解系数,并采用理论分析方法推导得到考虑管内混凝土约束作用的CFST-K形节点应力集中系数计算方法.结果表明:CFST-K形节点的最大应力集中系数均出现在受拉支管与主管相贯焊缝靠近主管侧冠点位置;CFST-K形节点应力集中系数与壁厚比呈正相关关系,而径厚比与管径比对CFST-K形节点应力集中系数影响较小;CFST-K形和ST-K形节点最大应力集中系数分别为3.98和6.08,管内混凝土能使CFST-K形节点应力集中系数下降约34.5％.现有CFST-K形和ST-K形节点应力集中系数计算方法未能充分考虑管内混凝土约束作用对CFST-K形节点应力集中系数的影响,且未考虑几何参数之间的耦合关系,采用其进行CFST-K形节点应力集中系数计算时精度较低;所提出的考虑管内混凝土约束作用的CFST-K形节点应力集中系数计算方法可将计算误差由现有计算方法的58.0％降低至19.6％.

关键词：钢管混凝土K形节点、应力集中系数、缓解系数、理论推导、计算方法

所属期刊栏目：55

分类号：U441.5(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;福建省自然科学基金杰青项目;福州市科技局产学研项目

在线出版日期：2022-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：94-104