RC框架结构节点核心区剪力计算方法

准确计算节点核心区剪力设计值是节点核心区抗剪设计的关键。GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》（简称《混凝土规范》）和GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》（简称《抗震规范》）中给出了不同的节点核心区水平剪力计算公式。基于受力平衡条件,对这两部规范中的节点核心区水平剪力计算公式进行讨论,并给出改进建议。结果表明：《混凝土规范》中对不同位置节点受剪计算应采取不同的计算公式,但顶层节点公式未考虑单侧柱端剪力对节点核心区水平剪力的贡献,而《抗震规范》中的建议公式可考虑这一贡献。《混凝土规范》和《抗震规范》中的公式均采用梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和的假定,主要适用于节点核心区几何尺寸远小于梁跨或柱高的情况。建议公式中考虑了单侧柱端剪力对节点核心区水平剪力的贡献,其适用范围更大。     

钢框架-内填薄钢板墙梁柱节点受力性能的研究

采用大型通用非线性有限元软件ABAQUS 6.10对节点域腹板厚度不同的三跨三层框架-薄钢板墙模型进行了数值分析,对节点域腹板的受力性能和节点左右梁端、上下柱端的受力机理进行研究。结果表明,节点域腹板两侧贴焊板补强,塑性变形发生在节点两侧梁端,节点域腹板未补强时,塑性变形集中在节点域腹板;受压柱的节点域腹板受力更为不利;钢板墙拉力场减小了受压柱节点上柱端弯矩,增加了其下柱端弯矩,当层间侧移角大于2%时,节点上下柱端弯矩大小趋于相同;拉力场减小了节点上柱端剪力,增加了下柱端剪力,当层间侧移角大于0.5%时,节点两端剪力变化变缓;数值计算和理论分析表明,《钢结构设计规范》柱腹板节点域抗剪计算公式能够满足框架-钢板墙节点域腹板的计算。     

基于梁铰机制的柱端弯矩增强措施研究

汶川地震中钢筋混凝土框架结构塑性铰普遍出现在柱端,该震害现象促使我国抗震规范在2010版提高了"强柱弱梁"措施。新的柱端弯矩增大系数取值对一、二抗震等级而言与已有研究结果相近,但低烈度区、三级抗震的取值仍缺乏依据。该文按现行中国规范设计5个位于Ⅱ类场地的不同设防烈度分区、不同抗震等级的规则钢筋混凝土平面框架,讨论现浇板钢筋、梁下部纵筋等对"强柱弱梁"措施的影响规律。以强震下除底层柱下端外其他柱截面纵筋不屈服的梁铰机制为原则建立非线性计算模型,对每个框架分别输入30条符合要求的地震波,在OpenSees平台上对5个框架进行罕遇地震下的非线性反应分析,并对柱端弯矩增大系数需求进行统计分析。结果表明,对于7度区三级抗震框架的柱端弯矩增大系数,抗震规范取1.3明显不足,建议提高其取值,并同时附加将中间节点处绝对值较小的梁端负弯矩取为零的计算原则;8度区二级框架、9度区一级框架的柱端弯矩增大系数需求的统计结果较规范取值偏大得相对较少。基于梁端实际配筋和材料强度标准值的柱端弯矩增大系数需求的统计特征值离散性更小、沿楼层变化不大,同时其已包含板钢筋的贡献,是相对更好的"强柱弱梁"措施形式,此时抗震规范的一、二抗震等级的弯矩增大系数仍有待提高。     

装配式中空夹层钢管混凝土组合框架混合动力试验研究

为研究中空夹层钢管混凝土组合框架的抗震性能，设计了一个3跨10层的中空夹层钢管混凝土组合框架结构，利用OpenSEES建立了该结构的混合动力模型，以中跨底部两层框架为试验子结构，采用混合试验方法开展了装配式中空夹层钢管混凝土组合框架拟动力试验研究。根据试验结果，验证了混合动力模型的准确性，获得了组合框架在地震作用下的破坏模式和动力响应，分析了中空夹层混凝土柱和组合节点的受力性能，揭示了组合框架的整体抗震性能。结果表明：中空夹层钢管混凝土组合框架破坏模式包括节点端板鼓曲、梁下翼缘屈曲、楼板混凝土压溃和柱钢管鼓曲；在罕遇地震作用下整体结构未出现明显的破坏现象，框架整体呈现出良好延性；由于结构中部荷载较大，中柱比边柱更早进入屈服阶段，而组合节点能够通过自身转动产生的塑性变形耗散大部分地震能量，避免梁端出现塑性铰并减小传递给柱端的弯矩，进而改善柱端受力，提高组合框架的整体抗震性能。     

钢-混凝土组合节点平齐式端板连接抗震性能试验研究

为研究混凝土板内纵向钢筋配筋率和柱翼缘填充混凝土对平齐式端板连接钢-混凝土组合节点抗震性能的影响,对1个平齐式端板连接钢-混凝土组合梁与组合柱节点和3个平齐式端板连接钢-混凝土组合梁与钢柱节点进行了低周反复加载试验,研究了节点试件变形特征与破坏模式、弯矩-转角滞回曲线及骨架曲线等,探讨了试件承载力、承载力退化、延性及耗能能力等的影响,利用组件法对负弯矩作用下的梁端初始转动刚度进行了分析计算,并建立了考虑刚度退化的恢复力模型。研究结果表明:提高混凝土板纵向配筋率可有效提高在负弯矩作用下的梁端极限弯矩和初始转动刚度,但对正弯矩作用下的梁端极限弯矩与开裂弯矩影响不大;采用柱翼缘填充混凝土可有效提高梁端初始转动刚度和延性;提出了梁端初始转动刚度计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

RC框架结构产生"强梁弱柱"的震害分析

结合《建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)》的相关规定,以汶川地震中映秀镇漩口中学食堂为例,采用常用的简化力学模型进行设计计算并与震害现象进行对比。得出RC框架结构中虽然设计计算考虑楼板对梁的刚度贡献,并由此梁端弯矩设计值进行梁端矩形截面配筋设计。但是由于没考虑板筋对梁端承载力的贡献,即使柱端增大了弯矩设计值,也在低烈度设防区形成强梁弱柱的结构。     

Experimental research on sismic performance of PEC column-steel beam frame connected by endplate

为了研究部分包裹混凝土组合（PEC）柱-型钢梁端板连接框架结构抗震性能,通过改变端板厚度和柱含钢率,对3榀端板连接复合框架模型进行低周反复荷载试验。分析了组合框架层间滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、节点转角延性、层间位移和屈服机制等抗震性能。结果表明：框架的层间屈服机制为先期梁端截面形成塑性铰,后期柱根部屈服,实现了利用塑性屈服耗能的设计目标;节点域填充混凝土形成斜压带传力模式,满足了节点域薄腹板的抗剪需求;端板厚度由12mm增加到20mm,试件承载力增加2%,试件初始刚度提高22.44%,节点转角延性系数提高10.00%,耗能能力增加12.87%;柱截面含钢率由15.5%增加到19.4%,试件承载力提高13.00%,初始刚度提高50.77%,耗能能力增加9.80%,但节点转角延性系数降低3.4%。试件破坏时层间位移角均超过抗震规范弹塑性层间侧移角限值1/50,且试件承载力退化系数仍达到0.96,结构具有良好的屈服机制和抗震性能。     

后张预应力混凝土结构抗震优化

跨度较大的梁由于弯矩较大,现阶段设计人员已普遍采用预应力混凝土,通过预应力的等效弯矩,部分减少各跨中、支座截面的拉应力,以达到同时满足抗裂和极限承载的要求,但如果设计施工不当,可能造成梁端弯矩远大于柱端,梁柱节点遭到削弱,以及柱抗震能力下降等不利于抗震的情况,本文主要针对这些问题从设计和施工两方面采取的优化措施进行论述。     

梁柱节点处梁负湾矩取值的探讨

对目前框架梁端截面设计时，负弯矩取值存在的问题进行了分析讨论，并用有限元法进行框架梁柱节点应力分析，从而推算出柱边梁负弯矩值，并由此得出实用的计算公式，可供工程设计参考。     

纤维增强钢筋混凝土T形柱框架边节点抗震性能试验研究

T形柱框架边节点的核心区截面薄弱,是异形柱结构的抗震薄弱部位。为改善节点抗震性能,提出一种T形柱框架边节点区及相邻梁端一定范围内采用聚丙烯纤维混凝土替代普通混凝土的增强方法。通过梁端反复荷载作用下4个纤维增强范围不同的T形柱框架边节点试件的试验结果,对比试件滞回特性、承载能力和变形能力、延性和耗能能力、刚度退化、残余变形等抗震性能指标,确定最佳的纤维增强范围,提出纤维增强T形柱框架边节点受剪承载力的设计计算方法。对比分析结果表明,纤维增强T形柱框架边节点破坏程度减轻,承载能力和变形能力、耗能能力增强,刚度退化和残余变形减小,纤维最佳掺入范围是节点核心区至邻近1倍梁高范围。考虑纤维增强作用,提出T形柱框架边节点受剪承载力的计算模型并与节点受剪承载力试验值进行对比验证,结果表明模型计算式形式简单,用于结构设计具有足够的安全性。