CFRP网增强复合砂浆加固不同轴压比 框架节点的抗震性能研究

采用4个1:2缩尺比例的十字型RC框架节点试件,1个为对比试件、3个为加固试件,在不卸轴压力情况下采用CFRP网增强的高性能复合砂浆对试件进行加固。通过试验研究与数值模拟相结合的方法,探索了该加固法加固框架节点的效果,重点研究了轴压比变化对加固效果的影响,包括加固试件的破坏形式、承载力和延性、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等。研究结果表明:采用CFRP网增强的高性能复合砂浆加固框架节点是一种有效加固方法,且在一定的轴压比范围内,加固试件耗能能力、极限承载力随轴压比的增大而提高,但其极限位移、延性性能随轴压比的增大而降低。加固节点抗剪承载力的数值模拟结果同实验结果符合度较高,验证了此次建模具有较好的可靠性。     

型钢高强高性能混凝土节点承载能力试验研究

高强高性能混凝土具有高强度、高弹模、高耐久性和高耐磨性等综合优势,但其脆性特性成为阻碍其工程应用的一个力学缺陷。为了研究地震作用下型钢高强高性能混凝土框架节点的承载能力,该文进行了5榀框架中节点的低周反复加载试验,对不同混凝土强度等级、不同轴压比下梁柱节点的受力特点、破坏形态、承载能力进行了研究。基于试验研究结果,分析了型钢混凝土框架节点在水平荷载作用下的受力性能及传力机理,分析了节点抗剪的各组成部分对节点核心区抗剪能力的贡献。结果表明高强高性能混凝土脆性对混凝土抗剪能力有所降低,轴压力能在一定程度上增强节点抗剪能力。     

装配式高强钢筋钢纤维混凝土框架节点抗震性能试验研究

为研究装配式高强钢筋钢纤维混凝土框架节点的抗震性能,对2个预制装配式混凝土节点试件和1个现浇普通混凝土节点试件进行低周往复荷载试验,对比分析装配式混凝土节点试件的破坏特征、滞回特性和耗能能力等抗震性能指标。结果表明：节点核心区加入工字钢的装配式高强钢筋钢纤维混凝土梁柱中节点试件发生梁端弯曲破坏,满足“强柱弱梁”的抗震设计要求;普通现浇节点和采用钢板焊接端板连接的节点均发生节点核心区剪切破坏,而装配式混凝土节点核心区破坏程度较轻;在节点核心区及后浇区加入钢纤维能减少裂缝宽度,延缓裂缝传播,减轻核心区混凝土剥落程度,改善节点破坏形态;预制装配式混凝土梁柱节点试件的极限荷载、滞回性能和耗能能力均得到提高,刚度退化得到减缓,从而改善预制混凝土框架节点的抗震性能。     

钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究

为研究钢骨超高强混凝土框架边节点的抗震性能,开展了6个钢骨超高强混凝土框架边节点试件的低周反复加载试验。试件设计参数为轴压比、配箍率。针对不同设计参数试件的破坏形态、延性、耗能能力、抗剪承载力及箍筋应变等进行了分析,得到了各设计参数的影响规律。研究结果表明:轴压比对钢骨超高强混凝土边节点抗震性能的影响以0.38为分界点,随着轴压比增大,节点组合体破坏形态由弯剪破坏转变为小偏心受压破坏,其节点核心区水平抗剪承载力在试验轴压比区间内,也表现为先增大后下降的变化规律。该研究结果为钢骨超高强混凝土框架节点抗震设计提供了重要依据。     

UHTCC新型框架梁柱中节点非线性有限元分析

基于UHTCC新型梁柱节点低周反复加载试验,用ABAQUS分析软件中混凝土塑性损伤模型对UHTCC新型框架梁柱节点进行非线性有限元分析。得到的骨架曲线、屈服位移、屈服荷载、极限荷载与试验结果吻合良好,说明所建立的模型合理。研究轴压比、节点核心区箍筋体积配箍率和UHTCC浇筑范围等参数对节点滞回曲线、骨架曲线、耗能能力的影响。结果表明:轴压比增大,屈服荷载、峰值荷载增大,但变形能力降低;节点配箍率增大,抗剪承载力增加不明显,说明UHTCC可部分替代节点箍筋抗剪;随着UHTCC浇筑范围增加,节点耗能能力增大,滞回环形状更趋于饱满。     

不同轴压比下活性粉末混凝土框架梁柱节点抗震性能

运用有限元软件ABAQUS对3个平面RPC梁柱节点及2个空间RPC梁柱节点进行分析,研究柱端轴压比对RPC梁柱节点的滞回特性、延性、耗能能力及受剪承载力等抗震性能的影响规律.研究表明,在0.3~0.5设计轴压比范围内,构件受剪承载力随设计轴压比增加而增加,节点延性随设计轴压比的增加而下降.与平面节点相比,空间RPC框架梁柱节点的延性和耗能能力均有显著下降,承载能力变化不大.     

提高异形柱框架节点抗震性能的试验研究

为了解决异形柱结构节点的薄弱问题,对异形柱框架节点核心区应用X形配筋增强、聚丙烯纤维增强及钢纤维增强的异形柱节点与同条件下未增强的异形柱节点进行拟静力试验研究,对比3种方法增强的异形柱框架节点试件的破坏特征、承载能力和位移延性、滞回曲线、刚度退化、耗能能力和累积损伤等抗震性能指标.研究结果表明:与未被增强的异形柱节点相比,X形配筋增强、聚丙烯纤维增强或钢纤维增强的异形柱节点抗震性能显著提高.在异形柱节点核心区加入X形配筋、掺入聚丙烯纤维或钢纤维均能提高节点的承载能力和变性能力,改善节点滞回特性,减缓节点的累积损伤程度.在节点核心区加入X形配筋比纤维增强的异形柱框架节点在提高节点的承载能力,减轻节点累积损伤程度方面效果更显著.     

X形配筋增强高强钢筋异形柱边节点抗震性能试验研究

通过对核心区应用X形配筋增强的高强钢筋异形柱边节点和同等条件下未被增强的高强钢筋异形柱边节点进行拟静力试验研究,对比分析异形柱边节点的破坏特征、滞回曲线、承载能力、位移及延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究结果表明,配置HRB500高强钢筋异形柱边节点比配置600 MPa级的边节点承载能低,但滞回性能好,变形能力强,刚度退化推迟,耗能能力强;在核心区加入X形配筋,均可以改善高强钢筋异形柱边节点的破坏特征,使边节点抗剪能力、变形能力、耗能能力增强,刚度退化推迟,提高异形柱边节点抗震性能,配置HRB500高强钢筋的试件核心区应用X形配筋加强后抗震性能提高效果更好。     

再生混凝土框架梁柱中间节点试验研究

对6个再生混凝土框架梁柱中间节点足尺构件进行低周反复荷载试验,研究低轴压比条件下再生混凝土节点区的粘结锚固性能。通过改变穿越节点核心区的梁纵筋直径、强度来研究再生混凝土节点的最小相对锚固长度,同时研究新的构造措施对节点粘结锚固性能及核心区抗剪能力的影响。结果发现在低轴压比条件下,按照普通混凝土规范设计的再生混凝土框架梁柱中间节点发生粘结滑移破坏,减小梁纵筋直径或在贯穿节点区的梁纵筋上焊接横向锚固钢筋均可以提高节点区的粘结锚固性能。再生混凝土节点抗剪承载力应在普通混凝土节点计算公式的基础上进行折减。     

高强钢筋高韧性混凝土框架中节点抗震性能试验研究

对4个高强钢筋高韧性混凝土框架中节点进行低周往复加载试验,对比不同范围采用高韧性混凝土进行增强的节点与同条件下未增强的节点的承载能力、变形能力、滞回特性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。结果表明,在节点中采用高韧性混凝土进行增强,可以改善节点破坏形态,提高试件的承载能力和变形能力,提高构件的抗震性能,由节点核心区延伸至1倍有效梁高范围内采用高韧性混凝土进行增强的节点对变形性能、刚度退化、延性和耗能能力增强效果最佳。     

内藏桁架混凝土组合中高剪力墙抗震性能试验研究

首先提出了内藏桁架混凝土组合剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及钢-钢筋组合桁架.该新型组合剪力墙包含2种组合,即不同受力体系-桁架与剪力墙的组合、不同材料-型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙.进行了6个1/3缩尺的普通、内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能试验研究.在此基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土中高剪力墙的刚度和承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.试验结果表明,内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙明显提高.     

型钢混凝土中高剪力墙的抗震性能

在单调和低周反复荷载作用下进行4榀1/3～1/4缩尺模型的中高混凝土剪力墙的对比试验,包括1榀普通钢筋、1榀内置型钢框架和2榀内置型钢桁架.结果表明,带型钢内置框架剪力墙的耗能能力远优于纯钢筋混凝土剪力墙,斜向支撑使试件的抗震能力进一步提高;与纯钢筋混凝土相比,型钢支撑框架混凝土剪力墙的极限荷载提高约25%,极限位移提高约29%,耗能提高约36%;内置型钢框架和型钢桁架可不同程度地提高普通剪力墙的后期刚度,减小墙体的层间位移,改善墙体的破坏形态.     

高性能水泥复合砂浆钢筋网加固震损RC框架 节点抗震性能试验研究

对1个对比框架节点和4个HPFL（high performance ferrocement laminates）加固法加固的震损程度不同的钢筋混凝土框架节点进行了拟静力加载试验,同时利用ANSYS进行有限元数值模拟分析,研究了HPFL对不同震损情况下的钢筋混凝土框架节点进行加固后抗震性能的改善情况,如破坏形式、耗能能力、承载能力、延性、刚度退化情况等。结果表明,加固后震损框架节点的抗震性能得到了有效改善,且加固效果随着震损程度的增大而被削弱。     

短肢剪力墙节点推覆力模拟分析

通过改变短肢剪力墙节点模型的轴压比,利用ANSYS软件对其节点做推覆力分析。通过5组(轴压比分别为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)节点模拟实验,对比分析各轴压比下节点的耗能性能、刚度退化、裂缝的发展、极限承载力、极限承载力下对应的极限位移、延性等的变化规律。研究结果表明:反向加载时裂缝的发展速度远大于正向加载时裂缝的发展速度;连梁与墙肢交接处为其薄弱环节;轴压比在0.3左右时节点的耗能性质最优,极限承载力、极限位移最大,抗震性能最好。     

冻融环境作用下RC剪力墙抗震性能试验

为了解冻融环境作用下RC剪力墙的抗震性能,采用人工气候实验室对6片剪跨比为2.14的RC剪力墙试件进行冻融循环模拟试验,而后对其进行拟静力加载试验,得到了不同混凝土强度等级和不同冻融循环次数下冻融试件的滞回曲线,绘制出各个试件的骨架曲线,分析了混凝土强度和冻融循环次数对冻融试件强度、刚度、延性、耗能能力等抗震性能指标的影响.结果表明:相同混凝土强度的RC剪力墙随冻融循环次数的增加,承载力、位移延性系数和塑性转角显著降低,强度衰减和刚度退化幅度增大,累积耗能不断减小,抗震性能降低;经相同次数冻融循环的RC剪力墙随混凝土强度等级的提高,承载力和累积耗能增加,强度衰减和刚度退化幅度降低,而延性则先增加后减小,说明提高混凝土强度等级可改善冻融后RC剪力墙的抗震性能.     

钢管混凝土边框剪力墙抗震试验及承载力计算

为研究钢管混凝土边框剪力墙抗震性能,对不同轴压比、不同强弱抗剪连接键的矩形钢管混凝土边框剪力墙进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究.试验模型包括1个普通钢筋混凝土剪力墙和3个矩形钢管混凝土边框剪力墙,模型按1/4缩尺.在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征.建立了该新型剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究表明:这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势,抗震效果良好.     

矩管混凝土柱-SRC梁型钢贯通节点抗震性能试验研究

提出一种适用于快速施工的新型矩管混凝土柱-SRC梁型钢贯通节点形式。参考实际两种建筑规格,设计4个节点试件,基于拟静力荷载试验,探讨节点试件抗震性能,分析各试件的破坏现象、滞回性能、刚度、延性及耗能能力等抗震性能。结果表明：节点的破坏形态为梁端混凝土压坏,型钢翼缘屈曲,形成塑性铰;试件的滞回曲线相对饱满,刚度退化明显,延性系数在2.33~3.8之间,等效黏滞阻尼系数在0.283~0.4之间。与已有节点对比,新型节点刚度大,同时避免了核心混凝土浇筑困难的问题。     

内藏桁架混凝土组合高剪力墙抗震性能

为改善混凝土高剪力墙的抗震性能,提出了内藏桁架混凝土组合高剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及型钢-钢筋组合桁架.该新型剪力墙为双重组合剪力墙,即将桁架与剪力墙两种受力体系组合、型钢与混凝土两种材料组合联合应用.进行了6个1/3缩尺的高剪力墙抗震性能试验研究;对比分析了普通混凝土高剪力墙、内藏钢框架混凝土高剪力墙和内藏桁架混凝土组合高剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土高剪力墙的刚度和承载力计算模型;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.计算结果与实测值符合较好.试验表明,内藏钢框架及内藏桁架混凝土高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙的抗震性能明显提高.     

T形截面钢骨混凝土异形柱框架抗震性能

参照国家抗震规范8度设防的标准,制作一榀1／2比例的由钢筋混凝土梁和T形截面钢骨混凝土异形柱组成的单跨两层的框架模型。通过拟静力试验,研究了结构的破坏形态、刚度退化、延性与耗能等抗震性能。试验结果表明,T形截面钢骨异形柱框架结构抗震性能良好,柱中钢骨在结构抗震中发挥了明显的作用。试验研究和分析结果表明,钢骨异形柱框架结构的抗震性能可满足抗震设防的要求。