板柱边节点抗震性能研究

钢筋混凝土板柱结构在水平作用和竖向荷载的共同作用下,节点除了要传递竖向剪力外,还要传递不平衡弯矩,特别是对于板柱边节点,即使不存在水平作用,由于不对称,在自身重力作用下也会产生不平衡弯矩。目前对板柱节点的研究多数集中在内柱节点连接区,边柱节点连接区的研究则很少。本文在板柱边节点中应用一种抗冲切钢筋的新形式,抗冲切锚栓,来研究配置抗冲切钢筋的板柱边节点的抗震性能,共进行了3个在自重和不平衡弯矩共同作用下的板柱边节点试件的试验研究以及有限元分析,得到以下主要结论:配置抗冲切锚栓可以显著提高板柱边节点的承载能力、变形能力以及抗震性能;完成的2个配置抗冲切锚栓的板柱边节点的变形能力满足中国现行规范要求,耗能性能与一般梁柱节点接近,试件达到了中等延性水平。     

配置无粘结预应力筋的板柱节点抗冲切性能试验

通过理论分析和试验研究，阐述了配置无粘结预应力筋的混凝土板的破坏形态和特征，并讨论了预应力钢筋的不同布置方式对节点冲切承载力和变形的影响．结果表明合理配置预应力钢筋的板既能提高冲切承载力，又能改善板柱节点的延性；预应力钢筋的配置位置和有效预应力的大小，对节点的承载能力和变形能力的影响较大，可有效提高承载能力．笔者提出了配置预应力筋的板柱节点构件抗冲切强度公式计算结果与试验结果符合良好．     

配栓钉的钢筋混凝土双向板受力性能试验研究

为研究配置不同参数栓钉钢筋混凝土双向板的受力性能,完成了7块配置栓钉的双向板柱节点冲切试验,主要研究栓钉间距、直径、高度、强度和布置形式等参数变化对受力性能的影响,采用静力加载方式模拟配置栓钉的板柱节点破坏全过程。对比分析试验结果发现,增大栓钉直径、栓径高度或提高栓钉强度均能改善试件抗冲切性能,其中,增大直径效果最为明显,抗变形能力提高幅度达到36%;加大栓钉间距和减小栓钉高度对改善试件抗冲切性能不利,承载能力和抗变形能力均有不同程度降低;对比3种不同栓钉布置形式发现,采用相同数量栓钉放射布置和增加每圈栓钉数量的正交布置,均有利于提高试件抗冲切能力,但前者更经济。对比分析相关规范计算结果和试验结果发现,规范对配栓钉板柱结构的计算结果具有足够的安全储备,但对于反映试验结果的实质不够充分,特别是栓钉对板的抗冲切性能的贡献有所低估。     

建筑板柱结构冲切破坏试验及节点承载力分析

为保证建筑板柱结构的使用安全,以钢筋、水泥等为原料制作建筑板柱结构试件板,并实施冲切破坏试验,通过荷载-挠度曲线分析试件板各节点的冲切破坏过程及位移情况,根据节点承载力计算公式分别求解不同板厚、混凝土强度、纵向配筋率、冲垮比下节点承载力,并分析各因素变化对节点承载力的影响。试验结果表明：当试件板纵向荷载增加至最大承载力时,发生瞬时脆性破坏,各位移测点均发生翘曲,配筋率低的试件翘曲严重;试件板厚相同时,空心率越小,抗冲切承载力越大;大幅增大试件板厚度、钢筋配筋率、混凝土强度、降低冲垮比可提高试件板的抗冲切承载力,当配筋率从0.6%提升至1.4%时,节点抗冲切承载力最高可增大29.2%,当冲垮比为7、配筋率为0.6%时,增大混凝土强度,节点冲切承载力升幅较小。本文研究分析可在一定程度上为提升建筑板柱结构的承载力提供借鉴。     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...     

抗冲切钢筋对板柱中节点抗震性能的影响

为研究抗冲切钢筋和暗梁对板柱节点抗震性能的影响,进行了5个低周往复荷载作用下的板柱节点试验,其中,1个试件无抗冲切钢筋,另外4个试件分别配置螺旋箍筋、四肢箍筋、八肢箍筋和栓钉。对各试件的裂缝发展特征、破坏形态、滞回性能、不平衡弯矩承载力和延性性能等进行了分析。试验结果表明：配置抗冲切钢筋试件的不平衡弯矩承载力和延性性能较无抗冲切钢筋试件分别提高13%~48%和68%~198%;合理设计暗梁能明显提高试件的整体抗震性能,配置四肢箍筋的试件能满足中国规范的抗震性能需求,且较采用八肢箍筋的试件更经济。总结和分析已有试验数据发现,中国规范对于配置抗冲切钢筋板柱节点的计算结果与试验结果整体较吻合,但离散度偏高。     

HPFL加固混凝土板柱结构的有限元模拟分析

通过高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层（HPFL）加固法对5个不同钢筋网布置方式加固后的板柱构件的力学性能进行了有限元模拟分析。分析结果表明,经不同方案加固后的板柱构件的承载力和跨中板带刚度都有了不同程度的提高,且随着加固层钢筋网布置方式（田字形、井字形、十字形）的不同,加固后的构件呈现出不同的加固效果和受力性能;在原构件抗冲切能力足够强的前提下,十字形加固方式为加固效果最好的抗弯加固方式,田字形加固方式其次。     

板柱节点承载力计算方法研究进展

为促进板柱节点承载力研究的进一步开展,在简要介绍了国内外板柱节点发生破坏引起板-柱结构坍塌的工程事故之后,指出了板柱节点承载力计算方法存在的问题。论述了板柱节点发生冲切或弯冲破坏的破坏面倾角的试验结果和预估公式,针对按预估公式所得破坏面倾角计算值与试验值存在较大偏差的情况,提出了将板柱节点承载力试验结果置于以冲切和弯冲破坏面的倾角为纵坐标、分别以纵筋配置特征值ρfy/fc和冲跨比λ=(M_i)/[(V_ih0i)]为两个横坐标的三维坐标系中拟合获得破坏面倾角的思想。针对中国GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》板柱节点承载力计算仅给出了冲切承载力公式,分析了国内外已有板柱节点承载力计算公式以及各公式中板的截面高度的影响。分析结果表明:板柱节点承载力计算应按冲切破坏、弯冲破坏和直冲破坏区别对待,计算时应合理考虑冲切或弯冲破坏面的倾斜角度,板柱节点承载力计算应综合考虑冲跨比和纵筋配置特征值等关键参数的影响,应进一步完善板柱节点发生直冲破坏的判据及承载力计算方法。     

螺栓端板连接中柱翼缘和腹板加强方法

为加强梁柱端板螺栓连接部位的柱翼缘和柱腹板,采用有限元法对梁柱端板螺栓连接部位进行了细致分析,提出了柱翼缘贴板,贴板与柱翼缘焊接的方法,给出了贴板厚度的计算公式;且贴板可以很好的消除螺栓周围柱翼缘的弯曲冲切变形,达到与加厚节点区柱翼缘同样的效果.设计了柱腹板"Morris"加劲肋能够同斜向对角加劲肋一样,大幅度减小节点域剪切变形,且不影响螺栓的排列.柱翼缘加贴板可以取代加厚节点区柱翼缘,节点域柱腹板可采用"Morris"加劲肋加强.     

新型梁柱-钢管混凝土板柱混合结构试验研究

新型梁柱-钢管混凝土板柱混合结构的特点是钢管混凝土柱-板节点处只承担竖向荷载,不出现或者出现较小的不平衡弯矩,同时提高节点抗侧移能力,避免地震时楼板发生冲切破坏,水平荷载则全部由抗震墙和梁柱框架承担.通过1个1/2比例钢筋混凝土梁柱-钢管混凝土柱无梁楼盖异型板(跨数少于3跨)结构模型试验,研究其在受竖向均布荷载和水平荷载作用下结构的受力性能.试验结果表明,楼盖系统的竖向承载力超出设计荷载的2倍以上,具有较高的安全储备;在重力荷载产生的剪力与板抗冲切承载力的比值(gravity shear ratio,GSR)超过0.8时,弹塑性层间位移角限值不小于2.25%,满足中国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中大震下结构侧移的要求,优于普通的无梁楼盖系统.     

外露式钢柱脚节点的抗剪性能

参考实际工程中使用的外露式钢柱脚节点,以柱脚底板孔径、柱脚底板厚度、锚栓直径和锚栓强度为主要参数,设计7组共19个大直径锚栓的钢柱脚试件,开展抗剪性能试验研究. 试验表明,锚栓连接具有可观的抗剪能力,节点的最终破坏模式有3种：当基础混凝土配筋足够时为锚栓剪断,配筋不够时为混凝土冲切破坏,介于两者之间的锚栓剪断同时存在混凝土冲切裂缝;锚栓连接的荷载-相对位移曲线呈现2种类型,主要区别在于是否存在滑移段. 对于锚栓连接的抗剪承载力设计值,将 3个已有理论模型与试验结果对比,给出推荐的简化公式. 对于锚栓连接的极限抗剪承载力,提出考虑锚栓截面拉力、剪力和弯矩影响的计算模型.     

CFRP网复合砂浆加固短肢剪力墙 连梁抗震性能试验研究

为了研究短肢剪力墙连梁震后加固的抗震性能,按照1:3的比例设计了两个带有连梁的短肢剪力墙模型,首先对原始试件进行同等程度的预损加载直至破坏,两个试件均发生剪切破坏。根据破坏形态及破坏所发生部位,采用碳纤维增强复合材料和复合砂浆来加固两个试件,通过对加固试件进行低周循环加载试验,获取加固试件的极限承载力和变形量,重点分析了不同工况下加固试件的滞回性能和延性性能。研究表明:采用CFRP网加固使试件承载能力、延性性能和耗能能力得到明显提高,刚度退化速度变缓,该结论和加固方法对实际工程连梁因配箍筋不足而进行的抗剪加固以提高抗震性能有较好的参考价值。     

梁板式筏形基础冲切性能的有限元分析

利用ADINA有限元软件对单跨梁板式筏形基础进行了冲切模拟和非线性分析,得出了筏板基础的裂缝、变形及地基反力分布。结果表明：在小荷载情况下,筏板的地基反力分布比较均匀,随着荷载的增加,筏板的地基反力呈非线性分布并且主要集中在肋梁及其周围2．5倍板厚的范围内;板格及肋梁都出现了反向弯曲的现象;冲切验算时考虑了板格冲切破坏模式和节点破坏模式2种情况,并取两者的最不利值作为筏板的冲切承载力。数值模拟结果为筏板结构设计和试验研究提供了理论依据。     

混凝土异形柱中间层T形端节点抗震影响因素研究

基于中间层异形柱节点受力机理,通过ANSYS有限元软件对混凝土异形柱中间层进行了有限元模拟,对中间层异形柱T形端节点承载力的影响因素进行了分析,并对混凝土强度、梁柱配筋、节点配筋率、轴压比等不同影响因素对异形柱节点的承载力的影响进行了对比分析.