牟犇等：外加强环式H型钢梁-方钢管角柱节点抗震性能 ·1007· 1500 80200120 80200120 外加强环 安装缝 安装缝 梁300x120×6×12 柱200x200×9 120 120120160 80200120 200 单位：mm 单位：mm 柱截面 梁截面 (a) (b) 单位：mm 图2外加强环细部尺寸.(a)外加强环类型A:(b)外加强环 类型B 图1No.1试件详图 Fig.2 Details of external diaphragm:(a)type A of external dia- Fig.1 Details of specimen No.I phragm;(b)type B of external diaphragm (a) (b) 图3加载方式.(a)双向轴对称加载：(b)双向中心对称加载 Fig.3 Loading paths:(a)biaxial symmetrical loading;(b)biaxial center symmetrical loading 表2钢材的材料性能 Table 2 Material properties of steel 厚度/ 弹性模量/ 屈服强度/ 抗拉强度/ 屈强比/ 伸长率/ 材料 试件 mm (N.mm-2) (N.mm-2) (N.mm-2) % 外加强环 12.3 196000 294 433 68 之 No.1~No.5 翼缘 12.2 205000 343 510 67 25 No.1 ~No.5 腹板 6.0 190000 373 508 74 25 No.1 ~No.5 9.0 189000 371 432 86 41 No.I ~No.2 柱 6.1 185000 415 490 85 29 No.3 ~No.5 1.3试验方案 通过加载点上的作动器获得，L为加载点到柱边缘 试验装置图如图4所示，试验采用梁端加载方 的距离，测定方法和测点布置分别如图6、图7所 式，通过两个50t的TS液压伺服作动器与梁端连 示.其中，U为西向梁上侧水平位移，U为西向梁 接，施加低周往复荷载，加载点距离柱中心的距离为 下侧水平位移，V为西向梁加强环竖向位移，V为西 1500mm.柱顶、柱底分别通过上、下固定支座与加 向梁加强环竖向位移，U为南向梁上侧水平位移， 载框架刚接，固定支座约束方钢管角柱的水平移动 U为南向梁下侧水平位移，V,为南向梁加强环竖向 及转动. 位移，V为南向梁加强环竖向位移 加载历程曲线如图5所示.加载全程采用位移 西向梁与南向梁梁端转角分别按如下两个公式 控制加载，按层间位移角的0.002,0.005,0.01， 计算： 0.02,0.03,0.04rad加载，每级各循环2次：正向加 Vi -V.Ua-U 载到设备位移最大值或是无法安全加载时，试验停止 A.=L-D/2-d (1) 1.4测量计算 V2 -V,Ua-U. 梁端弯矩M=PL,其中，P为梁端作用的荷载， 0.=L-D/2-d (2)牟 犇等: 外加强环式 H 型钢梁鄄鄄方钢管角柱节点抗震性能 图 1 No. 1 试件详图 Fig. 1 Details of specimen No. 1 图 2 外加强环细部尺寸. (a) 外加强环类型 A; ( b) 外加强环 类型 B Fig. 2 Details of external diaphragm: ( a) type A of external dia鄄 phragm; (b) type B of external diaphragm 图 3 加载方式. (a) 双向轴对称加载; (b) 双向中心对称加载 Fig. 3 Loading paths: (a) biaxial symmetrical loading; (b) biaxial center symmetrical loading 表 2 钢材的材料性能 Table 2 Material properties of steel 材料 厚度/ mm 弹性模量/ (N·mm - 2 ) 屈服强度/ (N·mm - 2 ) 抗拉强度/ (N·mm - 2 ) 屈强比/ % 伸长率/ % 试件 外加强环 12郾 3 196000 294 433 68 27 No. 1 ~ No. 5 翼缘 12郾 2 205000 343 510 67 25 No. 1 ~ No. 5 腹板 6郾 0 190000 373 508 74 25 No. 1 ~ No. 5 柱 9郾 0 189000 371 432 86 41 No. 1 ~ No. 2 6郾 1 185000 415 490 85 29 No. 3 ~ No. 5 1郾 3 试验方案 试验装置图如图 4 所示,试验采用梁端加载方 式,通过两个 50 t 的 MTS 液压伺服作动器与梁端连 接,施加低周往复荷载,加载点距离柱中心的距离为 1500 mm. 柱顶、柱底分别通过上、下固定支座与加 载框架刚接,固定支座约束方钢管角柱的水平移动 及转动. 加载历程曲线如图 5 所示. 加载全程采用位移 控制加载, 按层 间 位 移 角 的 0郾 002, 0郾 005, 0郾 01, 0郾 02,0郾 03,0郾 04 rad 加载,每级各循环 2 次;正向加 载到设备位移最大值或是无法安全加载时,试验停止. 1郾 4 测量计算 梁端弯矩 M = PL,其中,P 为梁端作用的荷载, 通过加载点上的作动器获得,L 为加载点到柱边缘 的距离,测定方法和测点布置分别如图 6、图 7 所 示. 其中,Uwu为西向梁上侧水平位移,Uwl为西向梁 下侧水平位移,Vw为西向梁加强环竖向位移,V1为西 向梁加强环竖向位移,Usu为南向梁上侧水平位移, Usl为南向梁下侧水平位移,Vs为南向梁加强环竖向 位移,V2为南向梁加强环竖向位移. 西向梁与南向梁梁端转角分别按如下两个公式 计算: 兹w = V1 - Vw L - D/ 2 - Uwl - Uwu db (1) 兹s = V2 - Vs L - D/ 2 - Usl - Usu db (2) ·1007·