2021年7月7日-10日，“第八届全国建筑结构技术交流会”于古都西安成功举办。包括2位工程院院士、12位全国工程勘察设计大师、设计院总工、教授等在内的1000余位来自全国各地的设计、施工、房地产、科研、高校等单位的工程技术人员参加了本次盛会。

图丨交流会现场

中信设计首席总工程师温四清出席盛会并做《一种新型钢管混凝土柱——钢筋混凝土梁节点的研究与工程应用》的主题报告。

图丨温四清在交流会现场做报告

他以中信设计的医疗建筑项目——武汉儿童医院西院暨武汉经济技术开发区(汉南区)妇幼保健院为例展开阐述，介绍了该工程的背景、新型钢管混凝土柱的研究思路、实验过程及数据的分析流程、在实际施工中遇到的难点及解决方案，并结合后续研究要点展望了该技术的使用前景。

图丨武汉儿童医院暨武汉经济技术开发区（汉南区）妇幼保健院

项目概况

该项目位于武汉经济技术开发区，是由中信设计按照三级甲等医院和三级妇幼保健机构标准设计的大型医疗建筑，由门诊、医技楼、住院综合楼和设备用房组成。

项目特点

本工程要求采用装配式建造，在结构选型时，充分考虑到服务人群的特殊性；同时医院内设有氧气存放室、实验室、检验室等功能用房，对房屋的防火、防腐蚀都有很高的要求。为了医院后期发展需要，设计上采用“钢管混凝土柱+钢筋混凝土梁组成的框架结构”“钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁板”结合的结构形式，这就需要解决梁柱节点的连接问题。

为了让这一节点顺利应用于项目，设计团队进行了如下问题的研究：

1、钢管柱的竖向承载力；

2、钢梁的抗弯承载力；

3、钢梁的抗剪承载力；

4、梁在边柱的锚固性能。

研究方式：有限元分析和1:1的模型试验。

实验地点：武汉大学土木工程实验中心

图｜实验示意图

节点施工的重难点：

1、厂家的加工制作；

2、现场测量的偏差；

3、现场钢柱的吊装；

4、钢柱的现场焊接工艺；

5、钢管柱砼浇筑；

6、不同材质的结合。

结论及展望：

1、开洞CFST柱发生钢管壁鼓曲破坏而节点区域未屈服，试验屈服荷载为规范计算轴压承载力的1.23倍（根据材料强度实测值计算）；

2、边柱节点静力试验得到的屈服弯矩为规范计算值的1.3倍；

3、梁柱节点拟静力试验得出的平均位移延性系数为3.2，表明其具有良好的延性；

4、柱轴压比从0.3增大至0.6，梁柱节点耗能能力有所下降；

5、钢管壁补强，不需要等面积补强，这一点，在后续的工程应用中，通过更多的试验来验证，补强壁厚逐步减薄；

6、抗滑移的加劲肋可以减短，临近柱的第一肢箍筋很重要；

7、作为装配式建筑的一种形式，其费用经初步统计，增加量约为150元~300元/平方米（对应竖向构件预制率35%~80%）；

8、后期拟开展的试验：去掉抗滑移加劲肋，梁柱节点区域施加竖向荷载，研究该节点抗滑移性能；

9、去掉中间换箍板，将两个小洞改为一个大洞，研究构件的竖向承载性能和抗弯性能；

10、根据数值分析结果，改变节点区域加强板的厚度，研究节点的承载性能；

11、在装配式框架结构中推广。