钢筋混凝土柱-钢梁组合节点的研究与应用

近些年来,在国内出现了一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。文中介绍了美国、日本及国内的部分研究人员在开发和利用RCS组合框架结构时的观点,包括组合节点设计的不同思路、节点的构造形式以及节点的抗震性能和破坏模式等方面的情况,并系统阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况,指出了组合节点在研究中存在的问题。     

钢梁-钢筋混凝土柱组合结构研究的进展

近年来,在组合结构中出现一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。本文较为系统地阐述国际上RCS组合结构抗震性能的研究情况。主要包括RCS梁柱节点的试验研究、RCS组合框架的试验研究和有限元分析、RCS组合结构的抗震设计及性能分析,以及美日“设计指南”的完善与发展。最后指出RCS结构研究存在的问题和今后的研究趋势。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合框架是一种新型组合结构体系,它充分地利用和发挥了钢和钢筋混凝土构件各自的优点,是一种低成本、高效率的结构形式.系统地介绍了RCS组合节点和组合框架的研究和应用背景,阐述了RCS组合节点和组合框架的国内外研究现状,重点评述了RCS组合节点的试验研究和数值模拟研究两个方面的进展情况,介绍了RCS组合节点的抗震性能.最后,指出了RCS组合框架结构研究存在的问题和今后的发展趋势.     

钢梁贯通型RCS组合节点构造措施及抗剪强度探讨

基于国内外有关RCS组合节点的研究,分析了RCS组合节点的破坏模式及相应的构造措施。根据RCS组合节点的受力特点,探讨了RCS组合节点核心区各抗剪机构的作用机理。通过对RCS组合节点试件抗剪承载力的计算分析,比较了现有国内外RCS组合节点抗剪强度计算公式,指出公式存在的问题,研究结果表明,以强度为基础的公式对于中节点的抗剪强度计算偏于保守,以变形为基础的公式计算结果离散性较小。综合目前RCS组合结构的研究现状,提出了RCS组合节点的研究建议,以期为RCS组合框架结构的进一步研究提供参考。     

新型RCS组合结构层间位移角限值研究

为研究新型RCS组合结构的抗震性能,采用sap2000有限元软件对新型RCS组合结构进行了非线性地震反应分析,并将分析结果与组成新型RCS组合结构的核心构件-焊接环式复合箍筋约束高强混凝土柱的拟静力试验结果进行了比较分析。结果表明:新型RCS组合结构具有良好的抗震性能,其在地震下的破坏机制为"梁铰"破坏形式,并给出了建议的弹性及弹塑性层间位移角限值,建议取值为:弹性位移角限值为1/500,弹塑性位移角限值为1/50,可为新型RCS组合结构的抗震设计提供参考。     

预制装配式RCS组合框架结构动力时程分析

根据现行国家规范与规程,由ETABS软件模拟6层半刚性、刚性RCS组合框架结构及附加屈曲约束支撑(BRB)的半刚性连接RCS组合框架结构在地震作用下的时程分析对比,研究了半刚性连接节点对RCS组合框架结构抗震性能的影响以及BRB对RCS组合结构框架的抗震性能影响。数据结果表明:半刚性连接削弱结构整体刚度,但抗震性能稍优于刚性连接,BRB通过滞回耗能有效降低半刚性连接的RCS组合框架结构的地震响应,同时解决半刚性连接结构变柔的问题,可为预制装配式结构提供工程参考价值。     

环向橡胶垫圈套箍RCS结构组合节点

概述了环向橡胶垫圈套箍RCS组合结构节点的原理、构造与主要特性,介绍了环向橡胶垫圈套箍RCS组合结构节点的重要作用和方案的具体实施方式,指出了一些存在和有待于解决的问题,从而为进一步研究奠定基础。     

钢梁-钢筋混凝土柱节点的研究及应用概况

近年来，在组合结构中出现了一种新型的结构形式．即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。工程应用实践表明，梁柱采用两种不同的材料可以发挥材料各自的优点，从选材上具有合理性和经济性。作为主要传力部件的RCS节点是RCS框架研究的关键问题。本较为系统地阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况，并指出了研究中存在的问题。     

预制装配式RCS组合结构框架的静力弹塑性分析

预制装配式RCS组合结构节点表现为不完全刚性连接特点,即节点连接设计为半刚性节点,建立半刚性节点设计的6层RCS框架结构与刚性节点连接设计的对比RCS框架结构,利用etabs对结构进行静力弹塑性分析。结果表明:在地震作用下,半刚性节点的RCS组合结构的位移、层间位移角等指标与刚性节点设计的RCS组合结构。     

钢筋混凝土柱-钢梁空间组合框架节点的研究状况

钢筋混凝土柱-钢梁组合框架是一种新型结构体系,充分应用材料各自的优点,是一种低成本、高效率的结构体系。目前,国外对此节点体系的研究成果主要集中在平面节点,对空间节点的研究比较缺乏。然而,实际工程中,构件往往是在空间作用下破坏的。文章系统地介绍了空间RCS组合节点国内外的研究现状,为空间节点的设计提供参考。最后,指出空间RCS组合节点研究存在的问题和今后的发展趋势。     

RCS组合结构节点受力机理及承载力分析

近年来钢梁-钢筋混凝土柱框架结构(RCS)在美日等国获得广泛研究和应用,为了解这种新型结构节点的受力机理,建立了节点受力模型,详细分析了RCS组合结构节点抵抗剪力的三种传力机构的受力机理与传力方式。指出节点承载力主要是由钢梁腹板及混凝土斜压杆所提供,根据节点受力模型建立承载力公式是可行的,最后根据国外的研究资料,分析比较了业已提出的RCS节点抗剪计算公式。     

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)空间组合节点的有限元研究

节点是影响钢梁-钢筋混凝土柱(RCS)组合框架结构体系受力性能的关键部件。借助ABAQUS有限元分析软件,对RCS空间组合节点在静力荷载作用下的受力性能进行有限元分析。研究表明,通过合理设置参数,ABAQUS有限元软件能够模拟RCS梁柱节点在静力荷载作用下的性能,并与试验结果吻合较好。结合ABAQUS有限元模拟,比较了轴压比、混凝土强度、楼板厚度、楼板宽度等参数对RCS空间组合节点承载力和刚度的影响,并提出RCS组合结构设计建议。     

预制装配式RCS组合框架结构节点研究综述

为加速预制装配式钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合框架结构在我国的发展,结合国内外对RCS混合节点的研究,主要对梁贯通型和柱贯通型两种典型RCS节点的构造形式和受力性能进行分析,并总结出它们的优劣。最后对RCS组合框架结构节点的发展方向进行了展望。     

钢筋混凝土柱-钢梁结构节点的研究状况

20世纪80年代,出现一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁组成的框架结构,简称RCS。文中介绍了RCS的优点与发展过程,概述了国外普遍应用的节点及相关的研究现状。包括单向钢梁和双向钢梁贯通混凝土柱的节点详图,扼要的介绍RCS在国内的研究状况以及存在的问题。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗剪承载力分析

根据钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的破坏模式,分析了节点的受力机理。RCS组合节点的传力机构大致分为四种:钢梁腹板框架-剪力墙机构、内部混凝土斜压机构、外部混凝土斜压机构及桁架机构,同时分析各传力机构能够承担的抗剪承载力贡献值。根据国内外研究资料,考虑节点区混凝土受力机理不同,重点介绍了RCS组合节点抗剪承载力公式的研究进展,为后续RCS组合节点抗剪承载力研究提供参考。     

考虑空间约束的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合中节点非线性有限元分析

借助ABAQUS有限元分析软件,对4类"梁贯通"式RCS组合梁柱中节点进行三维非线性有限元分析。对单元类型的选取、材料模型的定义、模型求解等数值模拟技术进行研究。研究表明,通过合理设置参数,ABAQUS有限元软件能够模拟RCS梁柱节点在静力荷载作用下的性能,与试验结果吻合较好。重点研究了考虑楼板、纵横梁构件空间约束作用对RCS组合节点受力性能的影响,比较分析轴压比、混凝土强度、楼板宽度、型钢梁腹板厚度等参数对RCS组合节点受力性能的影响,并提出相关的结构设计建议。     

装配式RCS组合节点减震框架结构地震响应研究

为研究布置扇形铅黏弹性阻尼器的装配式RCS组合节点框架结构地震响应,选取不可替换的装配式RCS组合节点JD-1、可替换的装配式RCS组合节点JD-2、JD-3、JD-4连接的减震框架结构与普通刚接减震框架结构,对其进行地震响应分析并将计算结果与未设置阻尼器的RCS框架结构结果进行对比分析,研究其减震效果。结果表明:在布置阻尼器后各框架结构地震响应均有所减小,且各装配式RCS框架结构减小幅度较普通刚接RCS框架结构更大;扇形铅黏弹性阻尼器对各RCS框架结构的最大基底剪力的减小效果具有不确定性,因此在实际工程中对于基底剪力应具体情况具体分析;JD-1节点连接框架结构的地震响应减小幅值与JD-2、JD-3、JD-4节点连接框架结构相比不超过5%,相差甚微。     

基于钢接头的装配式组合框架节点研究

综合分析了传统的柱贯通型和梁贯通型两类钢筋混凝土柱-钢梁组合框架结构(RCS)节点及几种改进型RCS节点的构造特点及试验研究成果,归纳总结了其破坏形态与整体性能。在此基础上,将RCS理念与装配式建筑技术相结合,提出了一种基于钢接头的装配式组合框架结构节点,并进行了与RCS节点性能的有限元分析对比。分析结果表明,该节点表现出较高的承载力及延性变形能力,具有良好的抗侧性能,钢接头能有效保证节点的整体性,具有进一步研究与应用价值。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合节点恢复力特性有限元分析

采用ABAQUS软件对试验中的3个钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点进行三维非线性有限元分析,比较分析模拟、试验及改进后恢复力模型之间的差异。结合试验结果,分析轴压比、混凝土强度和节点构造措施对RCS组合节点滞回曲线、骨架曲线、承载力、变形能力、耗能特性、刚度退化和强度退化等因素的影响,为RCS组合框架抗震研究提供参考。     

装配式震损可更换组合柱抗震性能试验研究

为达到震后快速修复和建筑功能快速恢复的目的,针对装配式RCS混合结构在强烈地震作用下底层柱脚容易出现严重塑性损坏的特点,提出一种由下部可更换消能柱脚和上部RC柱组成的新型性能可恢复装配式组合柱。通过8个新型组合柱的低周往复加载试验,重点研究可更换钢板面积、轴压比和填充块材料对组合柱抗震性能和可更换性能的影响。研究表明：新型组合柱损伤主要集中于柱下部的可更换部件,上部不可更换段基本保持弹性状态,实现了预期的破坏模式;在经历1/50位移幅值后进行损伤部件更换,更换后组合柱的承载能力和变形能力与更换前基本相同,实现了新型组合柱震后的快速修复和性能可恢复;减小可更换钢板截面面积,试件承载力相应减小;试件的承载力和耗能能力随轴压比增加而增加。研究成果可为可恢复性能装配式RCS结构抗震设计提供依据,促进新型装配式结构的推广应用。