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广州新电视塔设计拟建总高度为618米,其中塔体高454米,天线高164米,建成后是世界第一高电视塔。其结构体系是由钢结构外筒、椭圆形钢筋混凝土核心筒以及联系两者的钢结构楼板组成。钢结构外筒节点的形式新颖独特,节点的受力性能、连接承载力等没有现成的设计准则,此类节点的工程应用和国内外研究基本空白。其中,节点本身的受力性能以及对结构整体的影响是结构设计中的一个关键环节。为了保证广州新电视塔的安全可靠,有必要对其中外框筒节点进行试验及分析,确保节点符合设计要求,保障电视塔的结构安全。
广州新电视塔腰部钢结构外框筒节点的缩尺模型试验对节点进行了单调加载静力试验,重点考察了节点平面内和平面外的抗弯刚度。试验分析表明:腰部节点在牛腿直接加载的工况下,不能满足设计提出的刚性节点的设计要求。针对该腰部节点存在的问题,提出一种能有效提高牛腿与柱连接部位刚度的构造措施,即在牛腿和柱子相贯的位置设置加强环,同时设置竖向加劲板肋。该措施实施后应满足设计提出的刚性节点的要求。本文对实际节点在设计工况下使用该构造方案的节点前后进行了有限元对比分析,分析结果表明该构造处理措施有效。改进之后的节点滞回试验,确认其满足设计要求。