螺栓连接叠合梁-预制剪力墙节点抗震性能试验

为了提高全预制混凝土框架-剪力墙结构中叠合梁与预制剪力墙连接的施工效率,本文提出了一种螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点方法.该节点的预制剪力墙竖向通过单排套筒灌浆连接,且预制剪力墙与叠合梁通过螺栓连接.通过开展轴压比0.2/0.5下2个螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点和2个现浇对比节点的低周反复荷载试验,对其抗...     

CFST柱-RC环梁节点试验研究

文章对钢管混凝土（CFST）柱-钢筋混凝土（RC）环梁中节点（JN-1、JN-2）这2个节点在静载和低周反复荷载作用下的试验结果从承载力和变形能力两方面进行分析,并对环梁节点在破坏形态、延性、耗能能力等方面进行研究。试验研究表明,静载试验中,环梁节点在交界处形成塑性铰,向框架梁延伸;低周反复荷载试验中,环梁节点在环梁与框架梁交界处形成塑性铰。环梁节点满足传递梁端剪力和弯矩的要求,塑性铰在框架梁端,节点表现出良好的延性,容易达到“强柱弱梁”的抗震设计目的。     

新型CFST柱-RC梁节点抗震性能试验

结合钢管混凝土（CFST）柱和钢筋混凝土（RC）梁各自的优点,提出一种采用U形钢板-栓钉组合连接的新型CFST柱-RC梁节点.为研究新型节点的抗震性能,设计并制作了2个足尺CFST柱-RC梁节点及1个传统的RC节点试件,对其进行了低周往复荷载作用下的试验研究.结果表明:该类新型CFST柱-RC梁节点破坏模式与传统的RC节点相似,均发生梁端弯曲破坏,破坏区域主要在U形连接板外,实现塑性铰外移.按照试验现场的试件安装位置,十字节点的梁分别命名为S梁和N梁.CFST中柱节点、CFST边节点N梁承载力较RC节点分别提高11.6%（负向提高13.0%）和5.3%（负向提高7.5%）;中柱节点的S梁承载力提高20.2%（负向提高19.6%）.荷载-位移曲线饱满,累计耗能与RC节点相比提高约17.0%（S梁提高36.0%）、20.1%,各试件的位移延性系数均大于4.0,新型CFST柱-RC梁中柱节点、边节点的位移延性系数分别提高2.4%、21.3%,具有较好的变形能力.     

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。     

反复荷载下装配整体式梁板节点延性分析

为研究装配整体式梁板节点的延性性能,分别对2个预制梁板节点和2个现浇梁板节点进行竖向低周反复荷载试验,观察节点的破坏过程和破坏形态,对比分析节点的延性性能、刚度退化规律.试验结果表明:预制梁板节点和现浇梁板节点的破坏形态均为弯曲破坏,两类节点延性系数基本相同并且都大于3,说明各节点延性性能均较好;按照等强度设计的装配整体式梁板节点满足受力要求,表现出良好的延性性能;利用ABAQUS有限元分析软件建立模型对试件进行模拟分析,有限元模拟结果与试验结果接近,验证了试验方法和有限元模型的有效性.     

T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点抗震性能试验研究

为了研究T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点的抗震性能,按1:2的比例设计并制作了9个试件进行低周往复荷载试验。观察了试件的受力过程和破坏形态,得到了试件的滞回曲线和骨架曲线,分析了节点的荷载特征值、延性、耗能性能和刚度退化。试验结果表明：此类节点滞回曲线饱满,延性系数均大于3.48,粘滞阻尼系数均大于1.5,具有良好的抗震性能。加长牛腿长度能提高节点的初始刚度和极限荷载;增加端板厚度和设置加劲肋,节点的极限荷载和耗能性能提高,且加劲肋对薄端板的影响比厚端板显著;增大螺栓直径能提高初始刚度,但对节点承载力影响有限。     

钢管混凝土梁柱新型连接节点抗震性能试验

为进一步研究钢管混凝土桥墩在地震作用下的变形与破坏机理,促进钢管混凝土墩柱在桥梁中的应用,提出一种新型的钢管混凝土梁柱节点,并对新型节点试件与传统一体化浇筑的节点试件进行了轴压和水平低周反复荷载共同作用下的试验.考察了节点不同浇筑方式、钢管柱不同埋深、选用不同屈服强度钢管对该类节点的抗震性能的影响,对节点破坏形式、滞回曲线、变形能力、累积耗能等抗震指标进行对比分析.结果表明:新型节点试件相对传统节点,钢管与混凝土粘结良好,无明显滑移或脱开破坏;试件的延性和耗能都相对于传统节点试件稍有提高.对于设计为耗能元件的构件,柱选用屈服强度低的钢管比屈服强度高的钢管耗能效果更好,并且能够更好的保证连接梁的完整性.     

螺栓连接方钢管梁抗弯性能试验研究

方钢管具有较大的截面模量且不存在弱轴,针对方钢管与方钢管拼接节点的需求提出了一种方钢管与方钢管之间的新型装配连接方式,连接件不凸出主体截面.为了解该螺栓连接方钢管梁的抗弯性能,对单个试件进行了试验研究,分析了试件在加载过程中荷载与跨中挠度的关系及关键点处荷载与应变的关系.试验结果表明:连接件影响了钢梁跨中刚度,对试件跨中受拉区的塑性发展起到了抑制作用;在整个加载过程,扣除支座变形影响后,螺栓连接方钢管梁荷载与跨中挠度关系基本呈线性;螺栓连接方钢管梁连接件及方钢管段应变沿梁高度呈线性分布,符合平截面假定;螺栓连接方钢管梁整体刚度有所降低,连接处尚未做到等刚度连接,还需要进一步优化连接处的设计.     

新型PEC柱-钢梁端板连接组合框架层间抗震机理试验研究

良好的抗倒塌性能是维系结构在大震下的必要整体性、实现“大震不倒”抗震设防水准的关键所在。为研究新型卷边PEC柱-钢梁外伸端板连接组合框架结构的层间抗震机理,按1:2缩尺设计了1榀组合框架层间子结构模型试件并进行水平低周往复荷载试验。基于试验现象和测试数据,分析了试件结构的破坏过程与破坏模式、滞回特性、刚度退化、耗能能力、变形模式等抗震性能。研究结果表明：试件结构最终破坏模式为端板附近梁截面充分屈服形成塑性铰的理想塑性破坏机构;试件整体与层间位移延性系数μu=3.74和最大等效黏滞阻尼系(ζeq)max=0.325,具有良好抗震延性和耗能能力;试件结构整体性好、水平抗侧刚度沿高度分布均匀,水平位移分布规律表现为理想的倒三角弯剪型变形模式;试件结构整体与层间侧移和节点转角均超过大震层间侧移限值1/30,即试件结构具有良好的抗倒塌能力。     

变电构架柱螺栓连接柱顶节点优化分析

以某500 kV变电站28 m焊接构架柱的设计条件为依据,通过螺栓构架柱和焊接构架柱的对比分析,得出螺栓构架柱可以取代焊接构架柱运用于输变电工程中;通过对螺栓构架柱柱顶各构件包括盖板、顶板和竖板厚度以及螺栓型号、螺栓布置等因素对构架柱整体刚度和强度的影响研究,得到了各因素具体影响程度的差别,为螺栓连接的新型构架柱设计和优化提供了理论依据.     

Q345级大圆孔高强度螺栓连接承压性能研究和设计建议

目的研究大圆孔高强度螺栓的受力性能和破坏模式,为此类高强度螺栓连接提供设计依据．方法利用经过验证的有限元模型,采用通用有限元软件ANSYS对含大圆孔承压型高强度螺栓连接进行分析,并对比欧洲规范和美国规范关于大圆孔的设计方法．结果欧洲规范是在原设计公式的基础上乘折减系数0．8;而美国钢结构规范中扩大孔则是套用原公式,标准孔和扩大孔带入不同的栓孔至板边缘净距,折减系数约为0．9,欧洲规范更加偏保守．有限元计算结果表明按照美国规范计算有部分连接偏于不安全,可能是与对破坏模式的预测不符造成的．结论根据有限元的计算结果,扩孔后螺栓连接的破坏模式没有发生变化,大圆孔承压设计值折减系数介于0．8-1．0,参考美国规范和欧洲规范中对高强度螺栓扩孔折减系数的规定,可偏保守的取0．8．     

腹板开孔型组合梁柱节点的研究

主要研究腹板开孔型组合梁柱节点的抗震性能．首先对此节点能进行了有限元分析,分析了塑性应变的分布和发展情况;同时进行了实验研究,分析了节点的塑性变形以及抗震性能;最后进行了节点破坏模式的研究．结果表明,腹板开孔型组合梁柱节点具有较好的抗震性能．     

PEC柱(弱轴)-削弱截面钢梁端板连接组合框架抗震试验研究

设计制作了1榀卷边PEC柱（弱轴）-削弱截面钢梁端板连接组合框架结构底部两层单跨1∶2缩尺模型试件,并对其进行拟静力抗震试验研究。结合试验过程现象记录和实测数据整理,对试件滞回特性、刚度退化、节点连接性能、抗震延性与耗能能力、损伤发展进程和破坏模式等进行分析。结果表明：采取卷边措施有效改善了常规PEC柱弱轴方向的抗侧刚度;梁端削弱截面实现了梁端塑性铰形成位置远离节点区,试件滞回曲线较为饱满,且在梁与端板焊缝存在缺陷条件下,其整体侧移、延性系数和等效黏滞阻尼比仍达到3.77%（推）/3.37%（拉）、2.94（推）/3.23（拉）和0.281,即试件变形、抗震延性与耗能能力良好;端板预拉对穿螺栓和节点加强板设置使得节点区形成混凝土斜压带传力模式,改善了节点区剪切性能;试件破坏模式为梁端削弱截面和PEC柱脚形成塑性铰的理想塑性机构,变形与耗能能力发挥充分。     

多层砖混结构房屋中构造柱与圈梁相交节点设计

构造柱与圈梁相交时,同截面设计无法保证;圈梁以联系梁、偏心受拉(压)为主要受力状态,与钢筋骨架宽度的相关不十分明显;按"强柱弱梁"理论,应保证构造柱主筋.     

Cyclic Shear Tests on Key Connection Joints of Modularized Constructions

模块化建筑关键连接节点抗剪滞回性能试验研究

陈德珅^1,2, 金晓飞³, 王化杰¹, 钱宏亮¹, 常得赐⁴, 范峰⁴

(1.哈尔滨工业大学（威海） 土木工程系, 山东 威海264209;

2. 天元建设集团有限公司,山东 临沂 276002;

3.中建一局集团公司总承包公司,北京 100161;

4. 哈尔滨工业大学 土木工程学院,哈尔滨 150090)

摘要：

模块化建筑是一种绿色环保、性能优良的新型装配式建筑体系,其节点抗震性能的研究比较欠缺。本文针对高层装配式模块化建筑体系,设计一种新型装配式连接节点,完成了三个足尺节点拟静力试验,分析并获得了节点面内、面外的滞回性能、延性及耗能能力等抗震性能关键指标。研究结果表明,长轴向和短轴向面内抗剪拟静力试验滞回曲线较为饱满,延性系数分别为4.54和4.98,能量耗散系数分别为1.83和1.43,节点在平面内具有良好的耗能能力和延性;试件发生屈服破坏的位置主要在柱与短梁连接部位及柱与端板连接的部位。本研究可为相关装配式模块化建筑的抗震设计和工程应用提供技术参考。

关键词：模块化建筑;装配式节点;抗剪滞回试验;抗震性能

     

蒸压粉煤灰砖墙片抗震性能试验

目的 研究蒸压粉煤灰实心砖墙体抗震性能、破坏形态和设计方法,为编制蒸压粉煤灰砖技术规程提供依据.方法 通过对3片蒸压粉煤灰砖墙片在低周往复水平荷载作用下试验,分析墙片的破坏特征.结果 得到墙片的滞回曲线、骨架曲线、延性系数;蒸压粉煤灰实心砖素墙片在伪静力作用下为脆性破坏,抗剪承载力较高,抗震性能较差,延性较差;蒸压粉煤灰砖墙片延性比为3.64～4.31;试件承栽力实测值是验算值的1.76～3.08倍.结论 蒸压粉煤灰砖墙体抗震能力是偏于安全的,笔者所提建议可供编制蒸压粉煤灰砖建筑技术规程参考.     

空间网架结构钢管混凝土柱节点力学性能足尺试验及分析

采用足尺试验与数值仿真相结合的方法研究空间网架结构中的钢管混凝土柱节点的受力及抗震性能。试验荷载逐级加载到设计荷载的1.6倍并观测柱节点的变形与应力。试验结果表明试验荷载下柱节点钢结构部分基本处于弹性状态,混凝土极小部分区域超出压应力极限,钢管与混凝土粘接良好。非线性有限元分析结果揭示了柱节点在低周往复荷载作用下的滞回耗能能力和破坏特征,指出了柱节点承载的薄弱位置,给出了柱节点的极限承载力。结果表明,足尺试验与数值计算相结合的方法可以全面揭示柱节点的受力特性及抗震性能。     

不同柱脚连接的自复位钢梁框架抗震性能试验

为研究不同柱脚连接形式对带自复位工字钢梁的单层单跨钢框架抗震性能的影响,设计制作了两个柱脚分别为固接和铰接的自复位框架试件,通过低周往复荷载试验,分析了试件的受力发展过程、承载力、滞回特性、延性、耗能能力及自复位能力.研究表明:柱脚固接的自复位钢框架,由于柱脚屈服后所需的恢复力远大于自复位工字钢梁提供的复位拉力,残余变形较大,结构自复位效果较差,因此不建议将其作为此类结构的柱脚连接形式;柱脚铰接的自复位钢框架在试验过程中的受力发展过程与理论分析结果吻合良好,仅耗能元件发生塑性变形,卸载后残余变形较小,具有“可恢复功能结构”的特点;柱脚铰接的自复位钢框架,在4%层间位移角时骨架曲线仍未出现下降段,承载力储备充足,试件的位移延性系数为3.1,等效黏滞阻尼系数为0.19,具有较好的抗震性能.     

装配式钢管混凝土柱-混凝土叠合梁连接节点试验研究

在装配式钢管混凝土结构中,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接方式较为复杂。首先设计一种钢管混凝土柱–混凝土梁连接节点,可以在工厂预制大部分构件,在现场进行装配,满足装配式施工要求。通过装配式施工制作5个梁柱节点试件,包括3个中间节点和2个端节点试件。对该5个节点试件进行试验研究,其中1个中间节点试件进行单调加载,考察节点的静力承载力与变形性能;其余4个试件进行低周反复加载,根据试验得出节点在低周反复荷载作用下的破坏特征及滞回曲线、延性系数、耗能能力和强度刚度退化规律等。结果表明：试件破坏位置均在叠合梁上,符合强柱弱梁及强节点弱构件的设计原则;叠合梁截面尺寸为200 mm×350 mm的试件滞回曲线较为饱满,没有明显的捏缩现象,延性系数介于3.77与6.60之间,平均等效黏滞阻尼系数为0.222,节点的抗震耗能能力较好;叠合梁截面尺寸为250 mm×450 mm的试件由于叠合梁中部箍筋没有加密,叠合梁发生了剪压破坏,节点耗能能力未得到充分发挥,可以通过加大箍筋加密区的长度提高节点的耗能能力;试件强度退化系数一般均大于0.9,表明强度和刚度退化比较稳定;所有节点试件的倒“T”形连接件钢板均没有屈服,其抗弯和抗剪承载力为钢筋混凝土梁1.3倍的设计,偏于安全。