钢筋混凝土抗震框架梁柱节点的延性设计准则

在对梁端或柱端受拉钢筋屈服后发生剪切失效的节点的受力特征进行正确分类的基础上，并对相对作用剪力和相对配箍市影响节点延性的规律进行认真分析归纳之后，本文明确指出了抗震框架节点的设计准则应是在保证节点剪承载力不低于先屈服的梁端或柱端屈服承载力前提下的延性控制准则。     

框架柱塑性铰区基于延性的抗剪承载力研究

为防止钢筋混凝土框架柱发生脆性破坏,实现中、强地震作用下所期待的延性破坏,对10个框架中柱构件进行了反复荷载作用下塑性铰形成后的抗剪性能试验研究。从混凝土及箍筋应力水平等条件出发,提出纵筋屈服后框架柱破坏形态的分类标准;研究纵筋屈服后箍筋与混凝土各自的抗剪贡献,回归得出构件在不同位移延性时箍筋及混凝土抗剪贡献的计算公式;以试验为依据研究了框架柱塑性铰区域混凝土抗剪承载力的退化过程及剪切受力机理,对不同延性需求的构件给出不同的抗剪承载力计算公式,弥补我国现行规范未明确剪切抗力与不同延性需求之间定量关系的缺陷。     

钢筋混凝土抗震框架节点的受力特征分类

在分析归纳近年来国内外抗震框架节点试验研究结果的基础上，首次明确提出将在梁端或柱端纵筋屈服后可能发生剪切失效或破坏的节点的受力特征分为斜拉型、斜压型和斜拉－斜压复合型三类，并给出了这三类受力特征的节点在相对作用剪力和相对配箍率坐标中出现的区域，还对其受力性能随相对作用剪力或（和）相对配箍率变化的规律及原因进行了分析。     

钢纤维高强砼与高强砼框架节点抗震性能分析

在四榀高强混凝土框架节点及两榀钢纤维高强混凝土框架节点缩尺模型抗震性能试验的基础上．对高强混凝土框架节点和钢纤维高强混凝土框架节点梁端抗弯承载力、梁端抗剪承载力、位移延性及耗能性能进行了分析．结果表明，钢纤维高强混凝土材料能明显提高节点的初裂值及抗剪承载力，有较好的延性。从而可以在核心区少配箍筋．甚至不配箍筋．这样既保证了抗震性能要求．又解决了框架节点区钢筋密布而带来的施工困难．有良好的经济效益。     

纵筋配筋对柱托换节点影响的试验研究

托换是建筑物整体移位技术的关键环节,直接影响到移位过程中建筑物的稳定性和安全性。通过框架柱包裹式托换节点的正交实验,研究了托换节点外挑部分与包柱部分的承载力与托换梁纵筋配筋情况的关系,确定了托换梁纵筋配筋特征值对框架柱托换结构受力机理、破坏形式的影响。试验表明:试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏,行走梁受弯破坏主要发生在跨高比较大且纵筋配筋较少的构件;托换梁纵筋配筋特征值对托换节点的开裂荷载影响不大,与屈服荷载和破坏荷载之间均呈线性关系;提出了框架柱托换节点承载力计算公式。     

剪压区和剪跨比对混凝土板受剪承载力的影响

为探究受拉纵筋屈服的情况下,混凝土板内支座控制截面的相对剪压区高度和板的剪跨比对其受剪承载力的影响,完成了4个混凝土板试件的受剪试验.试件由板、板端伸臂构件、板下柱以及底梁构成,试验借助板端伸臂构件在板端施加力偶,在预估斜裂缝起始位置的外侧施加竖向荷载,在竖向荷载和板端力偶共同作用下使板顶纵筋在斜裂缝与其相交处接近屈服...     

氯盐环境混凝土桥墩柱屈服位移时变模型

为了研究钢筋混凝土桥墩柱在氯盐环境中屈服位移时变模型,采用静力法建立了桥墩柱屈服位移计算模型,在此基础上通过对桥墩柱截面屈服曲率推导计算,得出了轴压比、剪跨比、纵筋配筋率以及配箍率与桥墩柱屈服位移的关系式。最后,通过分析氯盐环境对桥墩柱的影响得出了桥墩柱屈服位移的时变性模型。结果表明:在不考虑氯盐环境对其影响的情况下,当剪跨比、纵筋配筋率以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随轴压比增大而增大;当轴压比、纵筋配筋率以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随剪跨比的增大而增大;当轴压比、剪跨比以及配箍率一定时,桥墩柱屈服位移随纵筋配筋率的增大而增大;当轴压比、剪跨比以及纵筋配筋率一定时,桥墩柱屈服位移随配箍率的增大而增大。在考虑氯盐环境对其影响的情况下,当其他因素一定时,钢筋开始锈蚀时间随保护层厚度的增加而延长;当其他因素一定时,保护锈胀胀裂时间随腐蚀电流密度增加而缩短。     

梁纵筋锚固板锚固装配整体式梁柱边节点抗震性能试验

为研究柱纵筋套筒挤压连接、梁纵筋锚固板锚固的叠合梁-预制柱后浇核心区装配整体式边节点的抗震性能,进行了1个核心区剪切破坏和1个梁端弯曲破坏的边节点试件PEJ1和PEJ2的拟静力试验.结果表明:试件PEJ1核心区箍筋先于梁纵筋屈服,核心区混凝土严重剪切破坏,试件PEJ2核心区箍筋未屈服,梁固端混凝土压溃、纵筋严重屈服,2个试件均实现了预期的破坏形态;2个试件的力-位移滞回曲线有一定程度的捏拢,试件PEJ1滞回曲线捏拢程度略大、峰值后骨架线下降较快;2个试件的承载力试验值与规范相应公式计算值的比值分别为1.30和1.26,等效极限层间位移角分别为1/28和1/22;试件PEJ1峰值时梁变形为主,极限点时核心区剪切变形为主,试件PEJ2梁变形为主,核心区剪切变形占总变形不到5%;2个不同破坏形态试件的梁纵筋锚固板锚固未失效,后浇核心区装配式边节点梁纵筋可采用锚固板锚固.     

异形柱框架结构顶层边节点受剪承载力分析

分析了钢筋混凝土异形柱框架结构顶层边节点在负弯矩作用下的受剪特征、传力模型和破坏机理，采用斜压杆机理得出了框架节点的受剪承载力计算公式，并用本文提出的公式计算节点受剪承载力，其计算值和试验结果相比较，符合良好。最后，强调为防止节点斜压破坏及主弯弧下混凝土局压破坏，还应控制负弯矩筋的配筋率和保证负弯矩筋的相对弯弧半径不应过小。     

配筋UHPC柱的抗震性能及影响因素分析

为研究配筋超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)柱抗震性能及影响因素,以碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)布缠绕、钢筋强度和剪跨比为参变量,对1根普通钢筋UHPC柱、1根CFRP布缠绕的普通钢筋UHPC柱和3根高强钢筋UHPC柱进行了低周往复试验,分析了试件的破坏形态、荷载-位移曲线、延性和耗能能力等。结果表明:对于剪跨比为1.5～4.0的配筋UHPC柱,延性及耗能能力均较好;在CFRP缠绕或较大剪跨比下,试件的破坏形态由剪压破坏转变为弯剪破坏,延性得到明显改善;提高UHPC柱纵筋和箍筋的强度可提高试件的承载力和延性;普通箍筋的裂后工作能力较差,建议UHPC受剪构件配置屈服强度在600 MPa以上的箍筋;基于桁架-拱模型,建立了考虑钢纤维抗拉贡献、轴压比和剪跨比影响的配筋UHPC柱的抗剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好,可为UHPC结构设计提供参考。     

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=(ΣM_i)/[Σ(V_ih_0i)]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。     

集中荷载作用下纵筋率对钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的影响

通过对已有试验数据的分析，探讨了集中荷载作用下纵筋率对钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的影响，着重在极限承载力和破坏形态方面。在研究了纵筋率影响一般规律的基础上，对不同规范的抗剪承载力确定方法进行了评价。     

新型钢——混凝土梁柱组合节点力学性能研究

建立三维有限元模型,分别对钢筋混凝土梁柱节点和新型钢管混凝土柱-钢骨混凝土梁节点的力学性能进行研究。钢骨采用格构式构造,即采用角钢代替梁中纵向钢筋,用钢量不会增加很多,用薄钢板代替箍筋,角钢可以和混凝土很好的协同工作,节点不采用传统的加强环式连接,而是将其直接穿过柱拉通。结果表明,新型节点可很好传递梁端弯矩和剪力,初始刚度大,且延性好,有很长的屈服平台,屈服后承载力下降不多,抗震性能优越。破坏时柱钢管应力较小,没有出现屈服,柱内核心混凝土大部分处于受压状态,应力较小。节点域和柱变形极小,说明该种节点整体性很好,刚度大。破坏时塑性角外移,避免了节点域的脆性破坏,符合强节点,弱杆件的抗震设计原则。     

柱下端局部采用FRC材料钢筋混凝土柱的承载力分析

为了改善钢筋混凝土柱的变形能力和损伤容限,在其下端局部采用纤维增强混凝土（F RC ）代替普通混凝土,设计了6根剪跨比为3、柱内配置较少箍筋的钢筋混凝土柱试件,进行了拟静力试验。试验结果表明,这种柱为弯曲屈服后的剪切破坏,具有较好的变形能力和损伤容限;局部使用FRC材料可以减少约束箍筋和抗剪箍筋用量。根据试验结果,建立了考虑截面受拉区FRC受拉作用的压弯承载力计算方法以及斜截面受剪承载力计算公式,其中斜截面受剪承载力计算公式的计算值与试验值比较吻合。     

钢筋混凝土框架外包钢节点的变形及梁内纵筋的滑移

本文根据外包钢框架节点在单调荷载下的抗剪试验,分析了节点核心区的剪切变形、梁纵筋在节点内的滑移及梁端荷载－变形曲线,并由此提出由节点核心区剪切变形和梁纵筋的滑移所引起的梁端位移占梁端总位移的70％。     

SC梁与CCSHRC柱端板螺栓连接节点试验

为了验证钢与混凝土组合梁（SC梁）与高强复合连续螺旋箍约束钢筋混凝土柱（CCSHRC柱）节点的受力机理及抗震性能,对足尺的端板螺栓连接的SC梁与CCSHRC柱节点试件进行了低周反复荷栽试验,对节点的抗震受剪承载力进行了分析,并根据试验结果得到了节点核心区抗震受剪承载力的计算公式。结果表明：组合节点受力合理,破坏前梁端形成明显的塑性铰,同时由于高强螺栓预压力的存在以及钢板箍的约束作用,使得核心区混凝土处于三轴受压应力状态,抗震受剪承载力显著提高,大大改善了节点区的抗剪能力,同时也增大了节点的刚度,所得抗震受剪承栽力的计算公式可供实际工程参考。     

现浇楼板对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响

本文通过PKPM结构计算软件建模并求得配筋,通过改变楼板厚度来分析在梁的每侧不同板翼缘宽度的情况下现浇楼板对于梁端承载力和柱端承载力的影响,进而分析是否会发生"强梁弱柱"这种破坏机制.结果表明,边节点和中节点的梁端承载力会随着梁的每侧板翼缘宽度的增加而增加,并且随着现浇楼板厚度的增大,梁端承载力增加的幅度也会增大.但是,由于边节点柱是构造配筋,柱的承载力会提高很多,所以不会发生"强梁弱柱"这种破坏机制,而中节点在考虑现浇楼板对梁端承载力影响的情况下则会发生"强梁弱柱"这种破坏机制.     

HRB400E钢筋混凝土梁柱边节点的抗剪性能

为研究配置HRB400E钢筋混凝土梁柱边节点的抗剪性能,以混凝土强度、水平纵筋锚固方式、梁纵筋配筋率为主要研究参数,采用正交试验法设计了9个试件并完成了梁柱边节点的抗剪试验。试验结果表明：试件多发生梁端弯曲和核心区剪切破坏,但采用弯折锚固方式可有效减少节点核心区裂缝数量;在本文3个研究参数中,混凝土强度对初裂时节点核心区剪切变形影响最大,混凝土强度等级越高初裂阶段的节点剪切变形角越小;水平纵筋锚固方式对极限状态时节点核心区剪切变形影响最大,当采用90°弯折锚固方式时节点的剪切变形角最小;梁纵筋配筋率对节点水平剪力影响最大,配筋率越大节点水平剪力越大。采用正交试验原理结合极差、方差数理统计理论对梁柱边节点抗剪性能影响参数进行分析可梳理出各因素的主次关系和变化趋势。     

钢筋混凝土框架强柱弱梁屈服机制问题的分析

多次地震灾害表明,采用现浇楼板的钢筋混凝土框架很难实现原抗震设计所期望的“强柱弱梁”延性屈服机制,绝大多数的裂缝损伤或塑性铰发生在框架柱的端部而非梁端.基于国内外研究现状与设计规范中的规定,针对钢筋混凝土梁柱节点中的楼板贡献、柱端抗弯承载力之和与梁端抗弯承载力之和的比值选取、水平地震作用方向的影响、所用材料性能强化以及框架柱所承受轴向力的动态变化影响进行分析,进一步了解“强柱弱梁”屈服机制未能实现的多方面因素.鉴于目前此类问题常用抗震加固方法的不足,介绍一种有效可行的框架梁端部负弯矩承载力弱化的抗震加固措施,可以使得既有带现浇楼板的钢筋混凝土框架易于出现梁端塑性铰,提高钢筋混凝土框架整体的延性能力.     

不同剪跨比下纵筋率对RPC梁受剪性能的影响

通过6根高强钢筋RPC梁的剪切破坏试验,分析不同剪跨比下纵筋率对高强RPC梁裂缝形态、破坏形态、剪切延性和承载力的影响,并基于极限平衡理论构建了高强钢筋RPC梁抗剪承载力计算式。结果表明:纵筋率对裂缝的开展有一定的抑制作用;纵筋率增加,主斜裂缝倾角减小,梁的破坏形态由沿主斜裂缝的剪切错动变为斜压杆压溃破坏;剪切延性系数随纵筋率的提高而减小,随剪跨比的增大而增加,但在纵筋率较大的情况下增长较小;提高纵筋率能明显提高抗剪承载力,在小剪跨比时提高作用更显著;抗剪承载力计算式计算结果与实测值吻合程度高。