框架高剪压比中间层中节点抗震性能试验研究

完成了5个接近足尺的不同轴压比的高剪压比钢筋混凝土框架中间层中节点平面梁柱组合体的低周交变加载试验,弥补了国内外抗震节点试验在剪压比高参数区试验数据的不足。通过较全面测试和分析梁筋在节点中的粘结及滑移规律、节点水平箍筋各肢的受力规律以及组合体的滞回耗能及刚度变化规律,进一步揭示了这类节点的剪力传递机构特征、损伤发育特征及其综合抗震性能,为完善设计规范和在框架非弹性动力反应分析中建立更合理的分析模型和滞回模型提供了依据。     

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.     

考虑轴压比影响的钢筋混凝土框架内节点抗震性能试验研究

通过 5对不同剪压比水准的钢筋混凝土内节点梁柱组合体试件的 (每对试件的轴压比一高一低 )低周反复加载试验 ,测定了贯穿节点梁筋的粘结状态以及平行和垂直受力方向节点箍肢的应变 ,观察了核心区损伤发育 ,提出了根据梁筋粘结是否已全面退化将核心区受力分为两个阶段 ,依照这两个阶段核心区的受力特点 ,分析、判定了轴压比对节点抗震性能的影响规律 ,纠正了轴压力能改善节点抗震性能的不全面认识 ,给出了相应设计建议。     

轴压比对框架节点抗震性能影响的数值模拟分析

运用ANSYS有限元分析软件制作3个相同的钢筋混凝土框架节点模型,在控制竖向轴压力的条件下,当轴压比分别为0.3,0.5,0.7时,对其进行低周反复加载,研究框架节点的抗震性能,包括裂缝开展情况、延性、耗能能力等的变化规律。研究结果表明:在一定程度内,随着框架柱端轴压力的增加,框架节点核心区混凝土的约束作用逐步增强,节点核心区的剪切变形被有效地限制,而抗剪承载力、耗能能力得到了一定的提高。     

不同轴压比钢筋混凝土核心筒抗震性能

为了进一步研究钢筋混凝土核心筒体的抗震性能和影响因素,在国内外试验研究的基础上对2个较大比例、大高宽比的钢筋混凝土核心筒试件进行了水平低周反复荷载试验,重点研究了不同轴压比下核心筒的破坏机理、承载能力、耗能能力、延性、剪力滞后等方面的抗震性能.研究发现,核心筒试件最后均为底部发生整体弯曲破坏,随着轴压比值从0.2增加到0.5,核心筒试件的刚度和承载能力有明显提高,但同时延性性能显著下降.分析表明:轴压比对钢筋混凝土核心筒的抗震性能有较大影响.     

轴压比对自复位结构体系柱脚节点抗震性能的影响

对不同轴压比的自复位结构体系柱脚节点的单调加载性能和滞回性能进行了非线性有限元分析,结果表明,随着轴压比的增大,结构的承载力呈现上升的趋势;轴压比的增大能提高结构初始刚度,同时使结构后期刚度下降加快.最后,根据有限元模拟结果对自复位结构体系柱脚节点设计中关于轴压比的设计提出建议.     

轴压比对梁柱节点抗剪强度影响的分析

通过对美国学者Attaalla新提出的节点抗剪通用模型的分析并参考我国国内一系列关于节点核心混凝土抗剪试验结果数据,主要分析了轴压比的变化对节点核心混凝土抗剪强度的影响,同时也指出该通用抗剪计算模型所忽视的一个问题:轴压比在节点核心混凝土抗剪中所起的积极作用,然后通过当前主要的节点模型理论解释了轴压比是如何在节点核心混凝土抗剪如何发挥它的作用.     

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。     

中低剪压比框架节点抗震机理的试验研究

为了识别节点核心区的传力机理,特别是其中水平箍筋的作用和轴压比的影响,作者所在的研究集体自20世纪90年代后期以来完成了钢筋混凝土平面框架中间层中间节点的抗震性能系列试验.现首次陆续公开发表此项研究成果.介绍了6个接近足尺的中到低剪压比(Vj/fcbjhj≤0.20)试件的试验结果.其中主要的新结论是:(1)核心区水平箍筋除去平行受力方向箍筋参与形成抗剪桁架机构外,所有箍肢还随组合体位移延性增大对核心区斜压混凝土发挥越来越大的约束作用,对核心区斜压型剪切破坏起重要控制作用;(2)在剪压比未超过0.17的节点中,轴压比的增大能扼制核心区交叉斜裂缝的发育,减缓梁筋贯穿段的粘结滑动和屈服渗透,提高节点发生剪切破坏时组合体的位移延性;但剪压比大于0.17后,除减小粘结滑移外,其余有利作用基本消失,但尚无不利作用;(3)节点的剪切变形在组合体总变形中占有大小不等的份额,不容忽视.首次给出了合理的节点抗震性能评价准则及方法.     

RC剪力墙在不同轴压比下抗震性能的数值模拟分析

利用Ansys有限元分析软件,对不同轴压比下的RC剪力墙进行数值模拟分析,采用荷载步文件进行低周反复荷载的模拟加载,研究轴压比分别为0.20,0.25,0.30的3片剪力墙的抗震性能,包括抗震承载力、延性、耗能能力、裂缝开展模式等的变化规律。研究表明,模拟结果与轴压比为0.25的实体墙的试验结果相吻合。     

受SPH或ATA约束的钢梁RC柱框架节点抗震性能试验研究

采用SPH(Steel Plate Hoop)或ATA(Angle Truss Aid)直接约束柱头或节点核心区可以大大改善其强度、延性、滞回及耗能性能。对六个带有ATA或SPH的框架内节点进行低周反复荷载试验。分析了节点各种抗震性能、破坏形态及传力机理,建立了刚柱头变角腹杆桁架力学模型。提出了极限状态强度理论与实用公式,与试验结果符合很好。     

不同轴压比压下钢筋混凝土柱的低周疲劳性能

在通过系列试验建立了中等偏低轴压比下，矩形截面钢筋混凝土柱对称位移循环和非对称位移循环低周疲劳寿命表达式之后，本文再利用一个试验系列对中等偏高压比比下对称位移循环和非对称位移循环钢筋混凝土柱在不同延性系数下的低周疲劳寿命进行了试验研究。根据研究结果给出子较高轴压比下的低周疲劳寿命表达式，并在此基础上建议了适用于一定范围轴压比的钢筋混凝低疲劳寿命表达式。     

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。     

型钢混凝土柱轴压比限值的研究

文章推导出了具有明显物理意义的型钢混凝土柱轴压比限值的计算公式,且其结果与<混凝土结构设计规范>中规定的钢筋混凝土柱的轴压比限值有很好的吻合度.     

方钢管混凝土穿芯螺栓-端板节点抗震性能试验研究

对3个穿芯螺栓-端板连接节点试件进行了伪静力试验研究,研究了轴压比分别为0.20、0.25、0.30时节点的滞回性能、强度及刚度退化、延性性能、耗能性能及破坏特征.试验结果表明,试件的层间位移延性系数为2.38~2.45,弹性及弹塑性层间位移角分别为0.0140~0.0158 rad、0.341~0.0377 rad,能量耗散系数为2.567~3.820.节点试件均为梁端形成塑性铰而破坏,节点具有很好的强度、刚度、延性及耗能能力,满足现行抗震规范GB50011-2001的要求.提出了相关的设计及研究建议.     

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。     

内置高强芯柱的方钢管混凝土柱-钢梁端板-螺栓连接节点的抗震性能

为研究内置FRP约束UHPC高强芯柱的方钢管混凝土柱-钢梁端板-螺栓连接节点的抗震性能,基于“强柱弱梁”目标设计制作5个端板-螺栓连接节点试件,通过拟静力试验研究节点的破坏机理,并分析柱轴压比、FRP管厚度和有无芯柱对节点抗震性能的影响,对比钢梁更换前后节点的性能。试验结果表明：所有试件均在梁端形成塑性铰破坏;该破坏模式下,节点具有较高的承载力、耗能能力和较好的延性;内置芯柱时,试件承载力提高但延性降低;随着FRP管厚度增加,节点初始刚度和耗能能力均得到提升;相比原试件,更换梁试件的耗能能力、延性和初始刚度均有所降低。变形分析结果表明：节点域组合柱以受弯变形为主,两侧钢梁主要承担节点域的剪切变形。依据初始刚度判定该节点属于刚性节点。     

轴压比对Y型偏心支撑RC框架抗震性能的影响

针对Y型支撑加固多高层混凝土框架工程中框架轴压比的不同,对不同轴压比的Y型偏心支撑砼框架的滞回性能进行了非线性有限元分析。结果表明,随着轴压比的增大,结构的承载力呈先上升后下降的趋势;轴压比的增大能提高结构初始刚度,同时使结构后期刚度下降加快。最后,对Y型支撑加固混凝土框架工程中关于轴压比提出设计建议。     

不同轴压比钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的抗震性能

对1片现浇剪力墙和轴压比不同的3片新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙进行拟静力试验,研究其在往复水平荷载作用下的试验现象、破坏形式和抗震性能,提出钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙屈服承载力的计算方法;采用XTRACT有限元分析软件对新型剪力墙峰值承载力进行算例验证,二者结果吻合较好。研究表明：钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的水平承载力和耗能能力较现浇混凝土剪力墙有所提高;其承载力随着轴压比的增大而增大;实验范围内的轴压比对其耗能能力的影响较小。