钢筋混凝土梁-薄墙平面内偏心连接节点试验研究

针对梁纵筋锚固条件、墙肢内梁配箍率及梁截面高度等参数,通过6个梁-薄墙平面内偏心连接节点的低周反复加载试验以及非线性有限元的模拟和参数分析,模拟结果与试验吻合较好。试验与分析结果表明:保证梁纵筋直段锚固长度后,采取弯锚措施和加大墙肢内梁配箍率都可以改善节点受力和延性,但弯锚措施综合效果更好;梁纵筋的直段锚固长度是节点有效传力的基本保证;节点区配置足够的箍筋和采用合理的锚固措施,能够保证偏心连接节点的承载力、变形和延性要求。     

强墙弱梁型钢筋混凝土梁-墙平面外连接节点试验

为研究剪力墙设置暗柱的钢筋混凝土梁-墙平面外连接节点的抗震性能,完成了6个按强墙(暗柱)弱梁设计的梁-墙平面外连接节点试件在梁端施加往复竖向荷载的试验,试件的主要变化参数为暗柱宽度、暗柱纵向配筋和梁纵筋在暗柱内的锚固。结果表明,6个试件在达到最大承载力前,梁的纵筋已屈服;梁纵筋在墙内锚固不足的试件,最终为剪力墙墙面混凝土局部拉脱破坏;暗柱宽度为梁宽3倍、梁纵筋在墙内锚固得到加强的试件,为梁弯曲破坏,具有大的变形能力;暗柱宽度为梁宽4倍的试件,梁、墙都发生破坏。在试验研究的基础上和参照现行国家标准,提出了剪力墙暗柱的设计建议:暗柱宽度不宜大于3倍梁宽;暗柱平面外弯矩设计值应根据梁端实配抗震受弯承载力确定;暗柱最小总配筋率不小于1.0%,箍筋最小直径为10mm、最大间距为150mm等。     

具有锥形锚头的带肋钢筋在框架节点内的锚固性能试验研究

本文介绍了梁纵筋在节点核心区内采用锥形锚头锚固的端节点A1与梁纵筋采用传统90°弯折锚固的端节点A2的对比试验。试验结果表明：（1）节点A1与节点A2具有相近的承载力及延性;（2）在梁柱节点核心区内,具有锥形锚头的带肋钢筋具有可靠的锚固性能,可以将梁纵筋以锥形锚头的锚固形式代替90。弯折的锚固形式。     

考虑钢筋混凝土梁柱节点受力特征的钢筋锚固受力性能试验

强烈地震作用下梁纵筋在钢筋混凝土梁柱节点内一般会产生明显的黏结滑移变形,通过合理的材料本构模型正确描述节点内梁纵筋的黏结滑移规律是节点单元有限元模型的关键问题。在“超级节点”单元模型和OpenSees软件中,梁纵筋的应力-滑移本构模型是在传统单根钢筋锚固的单调受拉试验基础上建立的,未考虑轴压力、循环拉压等对节点内梁纵筋受力的影响。对11个锚固钢筋试件在单调受拉、循环拉压等加载方式下的受力性能进行了试验,测量了钢筋的黏结滑移变形,通过对比锚固钢筋的应力-滑移试验结果,分析了加载方式、轴压力、相对锚固长度、钢筋屈服强度等对滑移变形的影响。研究结果表明,单调受拉时钢筋的锚固性能相对最好,拉-拉循环加载时锚固钢筋的黏结滑移变形更大,拉-压循环加载会进一步加大锚固钢筋的滑移变形;施加轴压力有利于提高锚固钢筋的黏结性能、减小黏结滑移变形;增加钢筋的相对锚固长度,钢筋受拉屈服时的滑移变形将减小;基于锚固钢筋的单调受拉试验建立的材料本构模型未考虑轴压力、加载方式的影响,难以合理模拟节点内梁纵筋在强烈地震作用下的滑移变形。     

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。     

考虑节点内梁纵筋粘结滑移的结构弹塑性地震反应

基于改进的结构模型化方法和节点内梁纵筋粘接滑移滞回模型 ,对两榀平面框架在典型地震输入下的弹塑性动力反应进行了分析。通过将考虑中间节点内梁纵筋粘结滑移的地震反应与不考虑梁筋滑移的反应结果进行对比 ,从框架的整体反应、梁柱屈服特征以及梁刚度滞变方式等方面讨论了在梁柱组合体试件的抗震性能试验中经常出现的节点内梁筋滑移对框架弹塑性动力反应的影响。结合已有研究结果 ,还分析了节点内梁筋滑移对柱受力性能以及中间层节点的弯矩平衡方式的影响。     

矩形钢管混凝土柱-混凝土梁搭接式节点抗震性能研究

在现有钢管混凝土柱与混凝土梁连接形式基础上,提出一种新型搭接式钢管混凝土柱-混凝土梁节点,通过低周反复荷载试验和数值模拟分析,研究了节点的破坏形态、承载能力、刚度退化、延性及耗能能力等,分析了梁端纵筋和搭接牛腿翼缘的应变发展规律。结果表明:钢管混凝土柱-混凝土梁搭接式节点表现出典型的混凝土梁端塑性铰破坏模式,符合“强节点、弱构件”的抗震设防理念; 节点的滞回曲线饱满,捏缩现象较轻,刚度退化明显,强度退化较小,具有较好的延性及耗能能力; 梁纵筋及牛腿各测点中搭接牛腿端部截面应变最大,通过搭接连接方式可实现梁端弯矩和剪力的有效传递,但搭接牛腿长度不足会使节点发生锚固破坏; 在节点设计时,应保证足够的搭接长度,以实现钢筋混凝土梁纵筋在弯剪复合受力状态下锚固性能的可靠性,充分发挥节点的抗震耗能能力; 有限元计算结果与试验结果吻合良好,该模型能够准确反映节点在实际受力情况下的力学特性,所得结论可为此类新型搭接式节点工程应用提供技术支撑。     

装配式框架结构节点处理问题探讨

在预制装配式建筑施工中,框架结构的梁柱节点处理最为复杂,通常主要考虑梁钢筋在柱内直锚和弯锚两种形式,而后者又分为梁筋一侧上弯和一侧下折组合、梁筋双侧上弯组合、梁筋加锚板锚固组合、梁筋加套筒灌浆组合。通过对不同梁柱节点钢筋连接方式进行比较,分析各自的优缺点,从而为建设、设计及施工单位提供参考依据。     

新型钢筋套筒挤压连接预制RC梁柱节点研究

对一种新型钢筋套筒挤压连接预制梁柱节点进行试验研究,并进行了梁纵筋配筋率、轴压比、柱纵筋配筋率等有限元参数分析,并与试验节点的结果进行了对比。研究表明:这种新型节点形式是安全的,可以实现强节点弱构件的目的,并能实现较好的节点抗震性能,该类型预制梁柱节点是切实可行的。有限元分析结果与试验得到的骨架曲线吻合较好;随着梁纵筋配筋率提高,节点承载力增加;轴压比和柱纵筋配筋率对节点承载力影响较小;随着柱端轴压比的增加,节点剪切角逐渐减小;柱纵筋配筋率对节点剪应力影响较小。     

梁-薄墙平面内偏心连接节点传力模型和设计方法

基于8个钢筋混凝土梁-薄墙平面内连接节点模型试验结果,结合非线性有限元参数分析,详细研究了节点受力性能和传力机理,提出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的宏观受力模型和两类拉-压杆传力模型,在此基础上,进一步给出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的模型计算和设计方法;通过与试验结果对比表明,采用该方法对梁-薄墙偏心节点进行设计是合理和可行的。     

2002版与2010版《混凝土结构设计规范》钢筋用量比较分析

通过2002版与2010版《混凝土结构设计规范》的对比,从混凝土保护层厚度、受拉钢筋的锚固长度、纵向受力钢筋的最小配筋率、受剪承载力、考虑重力二阶效应的偏心受压构件公式等5方面介绍了规范涉及对钢筋用量的变化,并说明两版规范的异同为工程设计带来的影响。     

基于配筋构造细节有效性评估的既有钢筋混凝土桥墩抗震性能评估方法

提出了一套基于构造细节有效性评估的既有钢筋混凝土桥墩抗震性能评估方法。该方法充分考虑到纵筋和箍筋锚固构造、箍筋阻止纵筋层间屈曲、箍筋阻止纵筋长距离屈曲以及箍筋约束混凝土等四个方面配筋构造细节对桥墩抗震性能的影响,并利用构造细节有效性评估结果得到的材料特性来计算桥墩抗剪能力、抗弯和延性变形能力。该方法不仅可以更加准确地评估桥墩的抗震性能,还可以预测箍筋、纵筋、混凝土等材料在桥墩破坏时力学性能,指出构件的抗震薄弱环节,为桥墩的抗震加固指明方向。     

钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力影响因素研究

为获得能简便有效地提高钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的调整方法,通过对一个矩形截面对称配筋偏心受压柱截面极限承载力进行数值计算,分析了截面高度、截面宽度及纵向钢筋面积等因素对钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的影响规律.结果表明:就提高构件的截面极限承载力而言,不论构件属于大偏心受压还是小偏心受压,增大截面高度的效果最显著;当构件属于大偏心受压时,增大纵向钢筋面积比增大截面宽度更有效;当构件属于小偏心受压时,增大截面宽度比增大纵向钢筋面积更有效.基于以上研究成果对各种设计调整方案的适用条件进行了讨论,供相关设计人员参考.     

弯剪受力下化学植筋式群锚连接试验研究

通过五个化学植筋式型钢-混凝土后锚固连接节点的弯剪受力试验,研究了该类连接节点的极限承载力、破坏形态和内力分布等问题。试验结果表明该类节点均表现为钢筋破坏,破坏前兆明显,即受拉侧锚板被拉离基材表面。仅钢筋周围混凝土发生小锥体损坏,其它位置无明显开裂。弯矩对连接承载力起控制作用,植筋埋深15d以上时可以保证钢筋充分发挥强度,增加植筋数量对提高后锚固连接件承载力效果显著,内力沿钢筋长度的分布在屈服前基本为线性变化,破坏时前半段钢筋可达到屈服,而钢筋末端的应变很小。     

钢筋工程施工中应注意的几个构造问题

对实际工程中框架粱柱纵筋、腰筋,悬臂梁纵筋的锚固、切断及连接等易出错及疏漏的地方进行了分析总结,阐述了梁柱箍筋的加密范围,并指出只有设计、施工、监理人员熟练掌握设计中的有关要求,才能保证钢筋工程质量.     

板筋参与梁端负弯矩承载力问题的探讨

针对板筋参与梁端负弯矩承载力这一问题，对比分析了各国规范的不同规定和国内外已有的试验资料。分析结果表明，板有效宽度是一种计算折合宽度，不是板的实际参与宽度，也不是板参与梁抗弯时所能达到的屈服宽度。根据按中国规范设计的典型框架所能达到的最大层间位移角，可取梁侧每边六倍板厚范围作为板的有效宽度。在考虑板筋参与梁端负弯矩承载力的同时，应注意参与受力板筋的锚固问题和横向钢筋的设置问题，以保证纵向板筋能有效的参与梁端抗弯。     

钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋黏结锚固性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与变形钢筋的黏结锚固性能,克服陶粒混凝土韧性差及其与钢筋黏结性能不佳的缺陷,对16组不同混杂比的钢纤维、聚丙烯纤维陶粒混凝土试件进行中心拉拔试验,得到混杂纤维掺量对陶粒混凝土与钢筋黏结破坏形态、黏结强度以及黏结滑移曲线的影响规律。采用能量法量化评价混杂纤维对黏结滑移的影响,利用试验数据计算得到钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的临界锚固长度。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土拉拔试件的破环形态为拔出破坏,延性较好; 黏结滑移曲线具有完整的上升段和下降段,钢纤维和聚丙烯纤维混掺对黏结强度可产生正混杂效应,钢纤维对黏结性能的改善起主导作用,聚丙烯纤维次之; 混杂纤维能大幅提升黏结滑移曲线的上升段及下降段能量吸收值,明显改善黏结韧性和变形能力; 混杂纤维陶粒混凝土的临界锚固长度较未掺纤维时可减小23%; 掺入钢-聚丙烯混杂纤维能显著改善陶粒混凝土与变形钢筋的锚固黏结性能,提高黏结延性,减小陶粒混凝土与变形钢筋的的锚固长度。     

钢筋混凝土结构双筋植筋的锚固性能试验研究

对加固改造工程中钢筋混凝土结构的双筋植筋进行了系统的试验研究,包括不同直径钢筋、不同深度、不同间距对结构锚固性能的影响,得出了一些重要的结论:当植筋深度为15d,且植筋孔净距大于80mm时,可以不考虑单筋锚固强度的折减;当植筋孔净距小于80mm时,需要适当考虑单筋锚固强度约11%~17%的折减。可供加固改造中多筋植筋设计时参考使用。