主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响

第４３卷第１期　西　安　建　筑　科　技　大　学　学　报（自然科学皈）　Ｊ．Ｘｉ　ａｎ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ａｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏｌ＿４３　ＮＯ．１　Ｆｅｂ．２Ｏ１１　２０１１年２月　主管内填混凝土对矩形钢管节点　受力性能的影响　刘君平　，刘永健。　（１．福州大学土木Ｔ程学院，福建福州３５０１０８；２．深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳５１８０２９；　３．长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西西安７１００６４）　摘　要：为研究主管内填混凝土对矩形钢管：　点受力性能的影响，探讨主管内填混凝土矩形钢管节点的受力　机理，对比分析了主管内填混凝土矩形钢管节点和空钢管节点的受压、受拉和受弯性能，结果表明主管内填混　凝土能够改善节点的受力性能，显著提高矩形钢管受压节点的承载力，受压节点的破坏模式转变为横向局部　承压破坏；对矩形钢管受拉节点承载力提高不明显，但提高了节点的刚度，改变节点的破坏模式；能够提高受　弯节点的刚度和承载力，其破坏模式可采用支管受拉翼缘有效宽度模型．主管内填混凝土后矩形钢管节点的　承载力可根据对应的破坏模式来计算．　关键词：主管内填混凝土；矩形钢管节点；受压性能；受拉性能；受弯性能；破坏模式；承载力计算　中图分类号：ＴＵ５２８．５９；ＴＵ３１７．１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００６—７９３０（２０１１）０１　００１８－０７　矩形钢管桁架已被广泛应用于大跨度空间结构　ｊ，矩形钢管桁架的设计理论也比较成熟，各国设计　规范均有设计方法相关条文　引．矩形钢管桁架中支主管的截面尺寸通常是根据最不利内力来选择的，　但由于主管管壁柔性较大，结构破坏常发生在节点区域的主管管壁．如果增加整根主管的截面，这将造　成较大的浪费；在节点部位粘贴钢板又影响美观，而且施工比较复杂．为改善节点受力性能，可以在矩形　钢管桁架主管内填充或部分填充混凝土，利用混凝土协助钢管受力，减小受压主管截面面积，并防止管　壁局部屈曲，能较好地改善矩形钢管桁架结构性能．同时，空钢管节点就变成为主管内填混凝土钢管节　点．　为研究主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响，本文在相关试验及研究基础上　。　，进行　主管内填混凝土对矩形钢管节点受压、受拉和受弯性能的影响分析，研究主管内填混凝土对矩形钢管节　点刚度、破坏模式的影响，为该类型结构的研究应用提供参考依据．　１　节点类型划分与节点构造　１．１节点类型的划分　桁架节点通常可以根据节点几何形式和节点杆件内力平衡方式来进行划分．按几何形式分类，节点　可分为单平面节点和多平面节点（也称空间节点）两大类，单平面节点为所有杆件轴线处于同一平面的　节点，其余为空间节点．目前，包括我国钢结构设计规范　在内的国内外大多数相关规范规程，都是根据　节点几何形式来划分节点的类型．为研究节点传力方式的本质，还可以根据节点各构件内力的平衡方式　来划分，ＡＩＳＣ空心管结构设计规程中就提出节点类型应根据与节点各杆件内力的平衡方式来划分ｌ－４］．　本文根据支管荷载形式，将轴心受压、轴心受拉和受弯支管与主管相连接的节点区域分别称为受压节　点、受拉节点和受弯节点．　收稿日期：２００９　０９—２１　修改稿日期：２Ｏｌ０　ｌ　２　２２　基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目（ＮＣＥＴ一０６—０８５５）；国家西部交通建设科技资助项目（２００６　３１　９　８１２　１１２）；交通　部应用基础研究项目（２００６　３１　９　８１２　１　３０）　作者简介：刘君平（１９７７一），男，江西安福人，博士．主要从事钢混组合结构研究工作．　第１期　刘君平等：主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响　１９　１．２节点的构造参数　主管内填混凝土的矩形钢管桁架支管为矩形空钢　管，主管内填混凝土，支管钢管直接焊接于主管钢管表　面，如图１所示，图中规定了本文所表述的节点参数符　号．其中，支主管宽度比　一（ｂ１＋ｂｚ＋　＋ｈｚ）／４ｂｏ（Ｋ型　节点），ｌｆ＝ｂ　／ｂ。（Ｔ、Ｙ、Ｘ型节点）；支管高度与主管宽度　比刀一九．／ｂ。；主管１／２宽度与厚度比ｙ—ｂ。／２ｔ。；支主管钢　Ａｐａｒｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｂＦａｃｅｓ　ｉｓ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ａｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅ，　ａｎｄ　ｔｏｖ，ａｒｄｓ　ｔｈｅ　ｂｒａｃｅｓ　ｉｓ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ａｓ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　图１　节点参数与构造　Ｆｉｇ．１　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｊｏｉｎｔ　材屈服强度　、．厂　２　主管内填混凝土对受压节点的性能影响　２．１　受压节点受力机理分析　且Ｔ型受压节点受压支管作用于主管的横向荷载是由主管横截面剪力来平衡的．对于矩形钢管节点，　主管壁较柔，节点变形主要集中在节点区域，节点承载力较低，通常直接采用简支梁模型进行研究．由于　主管中填充了混凝土，提高了主管的横向抗压刚度和抗压承载力，避免了主管连接面钢板过大的挠曲变　形，节点承载力得到提高，采用简支梁模型将有可能导致梁的破坏先于节点破坏，得不到节点的实际承　载力．图２ａ将主管横截面的剪力等效为主管另一侧的连续支座反力，但所示模型很可能出现节点承载　力取决于支管抗压承载力的情形，同样得不到节点的破坏．为了避免支管破坏模式的出现，揭示受压节　点受力性能，模型进一步等效为图２ｂ所示的矩形钢管混凝土横向局部承压模型．Ｙ型受压节点与Ｔ型　节点相似，支管的竖向分力同样使主管横向局部受压．Ｋ型间隙节点由于主管内部混凝土的存在，节点　区域受压支管作用处同样为主管横向局部承压，受力特点与Ｔ、Ｙ型受压节点相似．　对于Ｘ型受压节点，一根支管的压力通过主管与另一根支管平衡，主管横向局部承压，主管内混凝　土局部受压．为避免支管破坏，同样也可以等效为如图３所示横向局部承压模型，横向局部承压面积应　为Ａ　一ｂ　＾　／ｓｉｎ０　．根据中国混凝土结构设计规范口　，混凝土局部承压底面积应按照“同心对称的原则”　确定，Ｔ型和Ｙ型受压节点计算底面积Ａｄ与ｘ型节点的数值是相同的，这为受压节点承载力采用相似　的计算方法提供了依据．　－．１ｌ　‘　／＼　Ｉ　Ｉ　（１ｆ）　（ｂ）　图２　Ｔ型节点横向局部承压模型　Ｆｉｇ．２　Ｌｏｃａｌ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　Ｔ－ｊｏｉｎｔ　图３　Ｘ型节点横向局部承压模型　Ｆｉｇ．３　Ｌｏｃａｌ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　Ｘ－ｊｏｉｎｔ　２．２　受压节点破坏模式及承载力计算　从以上分析可以知道，无论是哪种形式节点，受压节点支管的垂直分力均使主管横向局部承压，主　管内混凝土局部受压，受压节点破坏模式为横向局部承压破坏，这是受压节点的主要特征，如图４所示．　为考虑内填混凝土对矩形钢管受压节点的影响，图５为试验结果与按我国钢结构设计规范　］空钢管节　点计算值的比较，Ｎ　为试验结果，Ｎ　为按规范空管节点计算值，从图中可以看出，主管内填混凝土后，　受压节点承载力大幅提高，但计算结果离散性比较大．Ｐａｃｋｅｒ在研究矩形钢管桁架节点加强方法时，进　行了３１个钢管混凝土桁架ｘ、Ｔ、Ｋ型节点承载力的试验研究，对于支管在轴压荷载作用下的节点，　Ｐａｃｋｅｒ给　了基于管内混凝土局部承压强度的节点承载力计算公式¨　，公式虽然考虑了管内混凝＋的　２Ｏ　两安建筑科技大学学报（自然科学版）　第４３卷　作用，却忽略了钢管的作用．图６为试验结果与仅考虑管内素混凝土局部承压强度计算结果的比值，Ｎ　为分别按我国混凝土结构设计规范和欧洲混凝土结构设计规范ＣＥＢ—ＦＩＰ确定素混凝土局部承压强度　的计算结果，可以看出，无论用哪种方法，仅按管内素混凝土计算的横向局部承压强度提高系数与实测　值均有较大的误差，可见不能忽略钢管的作用．　基于钢管混凝土的套箍作用，文献［６］给出对应于横向局部承压破坏的承载力计算公式（１）．以计算　承载力为横坐标，实测承载力为纵坐标，将试验数据和计算结果数据绘于图７中，可见受压支管节点试　验承载力均位于等值线之上，基本在等值线附近，且试验受压支管节点承载力试验值均大于或接近于承　载力计算公式理论值．　Ｎ　一（１＋是　）　ｆ　ＡＩ　（１）　其中ｋ　为钢管参与横向局部承压工作系数，　为混凝土强度影响系数，　为管内混凝土局部承压　强度提高系数，　为混凝土抗压强度设计值，Ａ　为局部受压面积．　．ｒ．＿鱼ｌ１　锢　图４　受压节点破坏模式　Ｆｉｇ．４　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ　图５　Ｎｌｕ与Ｎ　结果比较　Ｆｉｇ．５　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｎ｛　ｗｉｔｈ　Ｎ　．－Ｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｌｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［６】　ｏＲｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍ　ｒｅｆｅｌｅｎｃｅ【Ｉ３】　Ｚ　兰　２　００　／　图６　Ｎ　，与Ｎ　结果比较　Ｆｉｇ．６　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｎ｝　ｗｉｔｈ　Ｎ　图７　Ｎ　。与Ｎｌ　结果比较　Ｆｉｇ．７　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｎ｝　ｗｉｔｈ　Ｎ１　３　主管内填混凝土对受拉节点的性能影响　３．１　受拉节点受力机理分析　矩形钢管空心受拉节点在支管垂直分力作用下使得主管顶板挠曲变形较大，节点承载力受支管垂　直分力控制，主管内填混凝土后节点与矩形钢管空心节点类似，但主管内混凝土阻止了主管侧板的内凹　变形（即阻止了主管角部的转动），从而使主管顶板产生较大的膜张力，因此主管内填混凝土后节点的刚　度要高于矩形钢管节点．将矩形钢管受拉节点简化为框架模型，而主管内填混凝土后节点简化为固支梁　模型，对矩形钢管Ｘ型受拉节点和主管内填混凝土后节点的变形特点进行比较，如图８所示．　取固支梁和框架构件截面宽度为单位宽度，截面高度为主管壁厚，支管荷载等效为作用于支管两　侧板的集中荷载，则可得到简化模型中主管内填混凝土后节点与矩形钢管　点的弹性刚度之比ｋ。　为：　是　ｎ一１＋　。　３ａ（１＋　）ｌ　ｆ（卜）（第１期　刘君平等：主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响　２１　Ｄｅｆｃ｝ｒｍａｔｉｏｎ　ｓｋｅｔｃｈ　Ｃａｌａｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　Ｃａｌａｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｆ　ｆ　．ｆ　ｋ　Ｌ　———　—　（ａ）Ｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄ　ＲＨＳ　ｊｏｉｎｔｓ　【ｂ）ＲＨＳ　ｊｏｉｎｔｓ　图８　矩形钢管混凝土与矩形钢管节点受拉变形比较　Ｆｉｇ．８　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ—ｆｉｌｌｅｄ　ＲＨＳ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ＲＨＳ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　式中口一ｂ　／ｂ。＜１，ａ＝＝＝ｈ。／ｂ。，由图９中ｋ　，　与ａ的关系可见，主管内填　混凝土后受拉节点弹性刚度是矩形钢管受拉节点的２倍以上，且随主　管高宽比ａ、支主管宽度比口的增加而增加．　矩形钢管Ｔ型节点试验数据表明ｌ＿１　¨］：当口在０．３～０．６之间时，　节点承载力受节点变形控制．据此原则，当支主管宽度比　较小，节点　承载力由节点变形控制时．Ｔ、Ｙ、Ｘ型受拉节点主管内填混凝土后节　点承载力应高于相应矩形钢管节点的承载力；当　较大，节点承载力　由主管顶板受冲剪强度或侧壁屈服强度控制时，二者承载力相似．　３．２　受拉节点破坏模式及承载力计算　●　图９　ｋ　Ｉ１与ａ的关系　Ｆｉｇ．９　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ｋ　ｈ　ａｎｄ口　从受拉节点的受力机理知道，内填混凝土对矩形钢管节点受拉性　能的影响主要表现在对节点刚度的影响上，内填混凝土强度对其影响不明显．因此。影响受拉节点性能　的主要因素是支主管宽度比、主管宽厚比和主管钢材的屈服强度等，与矩形钢管节点相同，主管内填混　凝土后受拉节点破坏模式由节点几何参数控制．当支主管宽度比　较小时，节点的承载力是由节点的变　厂，●　Ｌ　形来控制，发生屈服线模式破坏，当支主管宽度比　较大时，节点的破坏是主管翼缘板冲剪破坏或侧壁　的屈曲破坏，破坏模式如图１Ｏ所示．对于Ｋ型节点，由于受压支管作用处节点具有较高的承压强度，节　点承载力将取决于受拉支管连接强度，节点破坏模式与两支管之间的间隙ｇ有关，当ｇ较小时，间隙处　主管顶板弯曲变形较小，节点受拉支管作用处趋于冲剪破坏；当ｇ较大时，间隙处主管顶板弯曲变形较　大，节点受拉支管作用处易形成屈服线，矩形钢管混凝土Ｋ型节点由此成为一对Ｙ型节点　．　二弭　（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　图１０受拉节点破坏模式　Ｆｉｇ．１０　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ　对于受拉节点，Ｐａｃｋｅｒ建议采用相应的矩形空心管节点的承载力计算公式，这样处理是偏于安全的．图　１１为试验结果、有限元计算值与按我国钢结构设计规范　空钢管节点计算值的比较，Ｎ　为试验结果，　Ｎ　为按规范空管节点计算值，可以看出，受拉支管节点的试验承载力比规范计算承载力要大．考虑到受　拉节点变形较大，节点承载力应由节点变形控制，虽然Ｐａｃｋｅｒ的建议采用相应破坏模式的矩形空钢管　２２　两安建筑科技大学学报（自然科学版）　第４３卷　节点计算偏于保守，但为便于计算，并考虑到内填混凝土提高了节点的刚度，建议矩形钢管受拉节点在　主管内填混凝土后可以根据与其对应的破坏模式，套用矩形钢管节点受拉节点承载力的计算方法Ⅲ，如　式（２）～（４）所示，图１２为受拉支管节点试验值与公式计算值比较，图中可以看出，试验受拉支管节点承　载力试验值均大于承载力计算公式理论值．　００　图１１　Ｎ？Ｉ　与Ｎ　结果比较　Ｆｉｇ．１　１（＇ｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｎｊ．　ｗｉｔｈ　Ｎ　图１２　Ｎ　与Ｎ２　结果比较　Ｆｉｇ．１　２　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｎ　ｗｉｔｈ　Ｎ２　当支主管宽度比ｐ＜０．８５的受拉节点承载力可按屈服线破坏模式计算，受拉支管承载力为：　Ｎ２ｕ－－　２　ｈ２　。６ｌ＋４　］　（２）　当支主管宽度比１≥　≥０．８５时可分别按冲剪破坏和有效宽度破坏计算，取两者较小值：　有效宽度破坏　Ｎ２　一ｆ　ｚｔ２（２ｈ　２—４ｔ２＋ｂ２＋ｂ　）　（３）　冲剪破坏　一　／ｓｉｎ　（４）　其　一　＾　一　ｌＯ　４　主管内填混凝土对受弯节点的性能影响　４．１　受弯节点受力机理分析　受弯节点支管所受弯矩可等效为拉压组合作用，与受压节点相似，支管受压翼缘侧主管顶板下凹变　形受到主管内混凝土的限制；而支管受拉侧与受拉节点相似，但主管内混凝土阻止了主管侧板的内凹变　形．顶板产生的挠曲变形小于午Ｉｊ＝应的矩形钢管节点，主管内填混凝土后受弯节点承载力和抗弯刚度将高　于相应的矩形钢管节点．由于受弯节点承载力由支管受拉侧控制，因此，影响受弯节点性能的主要因素　与受拉节点相同．　４．２　受弯节点破坏模式及承载力计算　矩形钢管混凝土受弯节点可能的破坏模式见图１３所示，图１３左图为　较小时，支管受拉侧主管顶　板产生较大挠曲变形的屈服线破坏模式；图ｌ３右图为　较大时，支管受拉侧主管顶板冲剪破坏模式．弯　曲是拉压的组合，因此可以参考支管轴心受力的矩形钢管节点承载力的计算公式．图１４为按屈服线模　式和有效宽度模式计算理论值与试验值的比较，相比可以发现采用受拉支管有效宽度破坏模式计算矩　形钢管混凝土节点抗弯承载力更为合理，更能能够反映节点实际的破坏形式，故受弯节点承载力可以按　式（５）进行计算．　Ｍ．．一　．（Ｚ　一（１一ｂ　／　６．）ｂ　ｔ．（　。一ｔ，））　（５）　式中：Ｚ．为支管塑性抵抗矩；６　为支管翼缘的有效宽度．　第１期　刘君平等：主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响　２３　图１３　受弯节点破坏模式　图１４屈服线和有效宽度计算值与试验值比较　Ｆｉｇ．１３　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｂｅｎｄｉｎｇ　ｊｏｉｎｔｓ　ｉｇ．１４　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　５　结　论　本文分析了主管内填混凝土矩形钢管节点的受力机理和破坏模式，比较了主管内填混凝土和空钢　管节点的受压、受拉和受弯性能，根据分析结果，可以得到如下结论：　（１）主管内填混凝土后，受压节点较矩形钢管节点抗压承载力有明显的提高，受拉节点承载力提高　不明显，影响主要体现在节点刚度上，受弯节点抗弯刚度和抗弯承载力均高于相应的矩形钢管节点受弯　节点．　（２）主管内填混凝土后改变了矩形钢管节点的破坏形式，主要的破坏模式有：受压节点为横向局部　承压破坏模式；受拉节点破坏模式为屈服线破坏、冲剪破坏和有效宽度破坏；受弯节点可采厢支管受拉　翼缘有效宽度模型．　（３）主管内填混凝土后节点的承载力可根据对应节点的破坏模式进行计算．　参考文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　［１］　ＷＡＲＤＥＮＩＥＲ　Ｊ．Ｈｏｌｌｏｗ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＩ－Ｍ］．Ａｕｓｔｒａｌｉａ：Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆　Ｓｏｎｓ，２００１．　１－２３　ＰＡＣＫＥＲ　Ｊ　Ａ．Ｄｅｓｉｇｎ　ｇｕｉｄｅ　ｆｏｒ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｈｏｌｌｏｗ　ｓｅｃｔｉｏｎ（ＲＨＳ）ｊｏｉｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｙ　ｓｔａｔｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ［ｓ］．　ＫＯｌｎ：Ｖｅｒｌａｇ　ＴＵＶ　Ｒｈｅｉｎｌａｎｄ，１９９２．　［３］　ＡＰＩ　ＲＰ２Ａ—ＷＳＤ．Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　ｐｌａｎｎｉｎｇ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｆｉｘｅｄ　ｏｆｆｓｈｏｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍｓ—ｗｏｒｋｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ　ｄｅｓｉｇｎ￣Ｓ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：ＡＰＩ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，２０００．　［４］　ＡＩＳＣ．Ｌｏａｄ　ａｎｄ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｔｅｅｌ　Ｈｏｌｌｏｗ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ＳｅｃｔｉｏｎｓＥｓ］．Ｃｈｉｃａｇｏ　ＡＩＳＣ，　２０００．　［５］　ＧＢ　５００１７－２００３，钢结构设计规范Ｅｓ］．北京：中国计划出版社，２００３．　ＧＢ　５００１７－２００３，Ｃｏｄｅ　ｆｏｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ｐｒｅｓｓ，２００３．　［６］　刘永健．矩形钢管混凝土桁架节点极限承载力试验与设计方法研究　Ｄ］．长沙：湖南大学．２００３．　Ｉ　ＩＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｎ　ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｊｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ—ｆｉｌｌｅｄ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｔｒｕｓｓＥＤ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００３．　［７］　刘永健，周绪红，刘君平．矩形钢管混凝土Ｔ、Ｙ型节点受压性能试验［Ｊ］．长安大学学报：自然科学版，２００８．２８　（５）：４８—５２．　Ｉ　ＩＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ，ＺＨＯＵ　Ｘｕ—ｈｏｎｇ，ＬＩＵ　Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ．Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　Ｔ—ｊｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　Ｙ—　ｊｏｉｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ￣．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈａｎｇ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００８．２８（ｓ）：４８，５２．　Ｅ８］　刘永健，周绪红，邹银生，等．矩形钢管混凝土横向局部承压强度的试验研究［Ｊ］．建筑结构学报，２００３，２４（２）：４２—　４８．　Ｉ　ＩＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ，ＺＨＯＵ　Ｘｕ—ｈｏｎｇ，ＺＯＵ　Ｙｉｎ　ｓｈｅｎｇ，ａｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｌｏｃａｌ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｌｏａｄ［Ｊ　．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００３，２４（２）：４２—４８，　［９］　刘永健，周绪红，刘君平．主管内填混凝土的矩形钢管ｘ型节点受拉和受弯性能试验研究ＩＪ］．建筑结构学报．　２００９，３Ｏ（１）：８２—８６．９４．　２４　西安建筑科技大学学报（自然科学版）　第４３卷　Ｉ　１Ｕ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ，ＺＨＯＵ　ＸＬｌ　ｈ０ｎｇ．ＩＡＵ　Ｊｕｎ　ｐｉｎｇ．　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　Ｘ—ｊｏｉｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ｃｈｏｒｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ－ａｓｉｄｅ　ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｂｅｎｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００９，３０（１）：８２—８６，９４．　周绪红，刘君平．矩形钢管混凝土Ｋ型节点受力性能试验ＥＪ］．建筑科学与工程学报，２００７，２４（２）：３６—　１０］　刘永健，４２．　Ｉ　ＩＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ，ＺＨＯＵ　Ｘｕ—ｈｏｎｇ，ＬＩＵ　Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｆｏｒｃｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄ　Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　Ｓｔｅｅｌ　Ｔｕｂｅ　Ｋ　ｊｏｉｎｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００７，２４（２）：３６—４２．　莫［１１］　周绪红，刘永健，涛，等．矩形钢管混凝土桁架设计［Ｊ］．建筑结构，２００４，３４（１）：２Ｏ一２３．　ＺＨＯＵ　Ｘｕ．ｂｏｎｇ，ＬＩＵ　Ｙ。ｒｌｇ　ｊｉａｎ，ＭＯ　Ｔａｏ，ａｔ　ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｒｕｓｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ—ｆｉｌｌｅｄ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｍｅｍｂｅｒｓ　Ｊ＿。Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００４，３４（１）：２０—２３．　２００４，３４（１）：２４—２６．　［１２］　刘永健，周绪红，肖　龙．矩形钢管混凝土桁架受压节点承载力ＦＪ］．建筑结构，Ｉ　ＩＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ．ＺＨ（）Ｕ　Ｘｕ—ｈｏｎｇ，ＸＩＡＯ　Ｌｏｎｇ．Ｌｏａｄ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｒｕｓｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ－　ｆｉｌｌｅｄ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｍｅｍｂｅｒｓ　Ｊ　．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００４，３４（１）：２４—２６．　５００１０—２００２，混凝土结构设计规范Ｉｓ］．北京：中国计划出版社，２００２．　［１３］　ＧＢ　ＧＢ　５００１０—２００２．Ｃ０ｄｃ　ｆｏｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｓ］．Ｂｅｉｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｐｒｅｓｓ，２００２．　Ｊ　Ａ．Ｃｏｎｃｒｅｔｅ—Ｆｉｌｌｅｄ　ＨＳＳ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９５，１２１（３）：４５８—４６７．　Ｅ１４］　ＰＡＣＫＥＲ　ａｏ．Ｉ　ｉｎｇ．Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔ　ａｎｄ　ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｗｅｌｄｅｄ　Ｔ—ｊｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｃｏｌｄ—ｆｏｒｍｅｄ　ＲＨＳ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．　［１　５］　ＺＨＡＯ　ＸｉＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌ　Ｓｔｅｅｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２０００，５３（２）：１４９—１６５．　［１６］　赵必大，王伟。陈以一，等．钢管混凝土柱一箱梁内加劲节点的性能研究［Ｊ］．西安建筑科技大学学报：自然科学　版，２Ｏ１Ｏ，４２（１）：１５—２１．　ＺＨＡＯ　Ｂｉ—ｄａ．ＷＡＮ（；Ｗｅｔ，ＣｔｔＥＮ　Ｙｉ—ｙｉ．ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｉｎｎｅｒ２ｓｔｉｆｆｅｎｅｄ　ＣＦＴ　ｃｏｌｕｍｎ　ｔｏ　ｂｏｘ　ｂｅａｍ　ｊｏｉｎｔ［Ｊ］．Ｊ。Ｘｉ　ａｎ　Ｕｎｉｘ，．ｏｆ　Ａｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１０，４２（１）：１　５—２ｌ＿　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｉｎ　ｃｈｏｒｄ　ｔｕｂｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ＲＨＳ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｊ　ｏｉｎｔｓ　ＬＩＵ。ｆ“，ｚ—ｐｉｎｇ　～，ＬｆＵＹｏｎｇ—ｊｉａｎ。　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ　３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　５１８０２９，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｋｅｙ　Ｉ．ａｂｏｒａＨｊｒｙ　ｆｏｒ　Ｂｒｉｄｇｅ　ａｎｄ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００６４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｍｅｃ１１ａｎｉｃａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｈｏｌｌｏｗ　ｓｅｃｔｉｏｎ（ＲｔｔＳ）ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｊｏｉｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｉｎ　ｃｈｏｒｄｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａ１　ｂｃｈａｖ　ｏ　ｒ　ｏｆ　ｃ【Ｊｒｅｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｔｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｂｅｎｄｉｎｇ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ＲＨＳ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｊｏｉｎｔｓ．　Ｔｈｅ　ｒｅ　ｌｈ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｉｎ　ｃｔｍｒｄ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｊｏｉｎｔｓ．　Ｉｔ　ｃａｎ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｃｎｈａｎｃｅ　ｔｈｅ　ｕｈｉｍａｔｅ　ｂｃａｒｉｎｇ　ｃａｐａ，，ｉ　Ｉ　Ｙ　Ｈ　ｒ］ｄ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　ｉｓ　ｌｏｃａｌ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｆａｉｌｕ　ｒｅ．ｈ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｈａｖｅ　ｍｕｃｈ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ，ｂｕｔ　ｃａｎ　ｅｎ～　ｈａｒｉｃｅ　ｔｈｅ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｊｏｉｎｔｓ；ａｎｄ　ｉｔ　ｃａｎ　ｃｈａｎｇｅ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ：ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｔｅｎ—　ｓｉｏｎ　ｉｏｉｎｔ　ａｒｅ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｗｉｄｔｈ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ａｎｄ　ｆｌａｎｇｅ　ｙｉｅｌｄ　ｌｉｎｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ．Ｔｈｅ　ｂｅｎｄｉｎｇ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｕｌｔｉｍａｔ（ｂｅｎｄｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｊｏｉｎｔｓ　ａｒｅ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｔｈａｎ　ＲＨＳ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｊｏｉｎｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｂｅｎｄｉｎｇ　ｊｏｉｎｔｓ　ｉｓ　ｃ０ｎｓｉｄｅｒｅｄ　ａｓ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｆｌａｎｇｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｗｉｄｔｈ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈ　ｔｕｂｅ．Ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｆｏｒ　ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｅｓ　ｊｏｉｎｔ　ａｒｅ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｏｄｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：（ｕ，　ｒｅｌｅ－Ｊ’ｉｌｌｅｄ　ｉｎ（ｈｏ　ｐ　ｄ；，‘ｅｅｌａｎｇｕｌａ　７　ｈｏｌｌｏ’　５ｅ（ｔｉｏｎ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ　ｊｏｉｎｔｓ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｔｅｎｓｉｏｎ；ｂｅｎｄｉｎｇ；ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｆｙ，　ｍｕｌａ　Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ｌ　ＩＵ　Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ．Ｐｉａ．Ｄ．，Ｆｕｚｈｏｕ　３５０１０８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ．Ｔｅｌ：００８６—５９１—２２８６５３７７・Ｅ—ｍａｉｌ：１ｊｐ０４８６＠１６３．ｃｏｍ