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。     

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。     

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。     

轴压比和面承板厚度对混合节点抗震性能的影响

为了研究新型柱全截面隔板式钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架节点形式的抗震性能,考虑不同轴压比和面承板厚度的影响,对2组共6个3/4比例的梁柱节点进行低周往复加载试验研究.试验中所有试件均发生设计预期的节点剪切破坏,滞回曲线呈弓型,表明节点具有良好的抗震性能.试件最终因节点区的混凝土开裂剥落而丧失承载力.试验结果表明,当轴压比为0～0.25时,随着轴压比的增大,RCS节点开裂荷载有所增大,峰值荷载前斜裂缝数量减少、宽度减小,试件的承载力、刚度和耗能能力均有所提高.节点域柱纵筋黏结应力随轴压比增大而减小,表明节点域内黏结状况有明显改善.相较于单向面承板试件,双向面承板试件在承载能力、延性和耗能能力方面均表现出显著提高;当双向面承板厚度由6 mm增加至10 mm时,试件峰值承载力和刚度的提升幅度相对有限.     

插接装配式混凝土梁柱节点抗震性能

为提高装配式混凝土结构的装配效率,提出一种基于局部型钢与混凝土组合结构形式的插接装配式混凝土梁柱节点.通过低周往复加载试验将插接装配式混凝土节点抗震性能与现浇混凝土节点进行对比,结果表明:插接装配式节点主要在梁端发生型钢与周边混凝土的滑移破坏.由于受到拼接区组合效应问题及不同材料间几何非线性变形的限制,该新型装配节点的耗能能力和初始刚度较低,但承载力较现浇节点高.由有限元分析可知,保证梁内型钢与周边混凝土可靠黏结的情况下,插接式节点能够具有良好的抗震性能.     

配筋钢纤维混凝土宽扁梁柱节点抗震性能的试验研究

根据宽扁梁柱节点在低周反复荷载作用下的试验,分析了宽扁梁柱节点和破坏过程和破坏类型,研究了在宽扁梁柱节点内掺入钢纤维后,其强度,刚度,延性和耗能能力的提高及钢筋应变的降低;提出了钢纤维混凝土扁梁柱节点极限抗剪承载力的建议设计公式和截面限制条件,其计算结果与试验结果吻合较好。     

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。     

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。     

装配式混凝土梁柱半刚性节点的抗震性能

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种端板螺栓连接梁柱节点形式,设计节点试件并对其进行拟静力试验研究,与现浇混凝土框架节点试验进行对比,考察试验节点的破坏形式、承载能力以及耗能能力和位移延性等抗震性能指标;采用有限元程序模拟试验节点试件的受力性能,验证模型的准确性。结果表明：现浇节点试件以梁端截面形成塑性铰耗能,破坏时梁端截面发生弯剪破坏,柱和节点均出现裂缝;端板螺栓连接半刚性节点试件主要以梁柱之间发生相对转角耗能,最终由于梁端截面混凝土材料强度不足而发生破坏,而柱保持完好,可通过更换高强螺栓和预制梁快速修复节点;提出的端板螺栓连接节点可以满足钢筋混凝土结构的耗能和延性要求,梁内钢筋、预埋的端板和混凝土是否能够协同工作对节点的受力性能有较大影响。     

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。     

活性粉末混凝土包裹型钢柱轴压性能分析

为研究活性粉末混凝土（reactive powder concrete,RPC）包裹型钢柱轴压力学性能,完成了5个尺寸为350mm×300 mm×3 000 mm足尺柱试件的轴压试验,观察构件破坏损伤变化过程、测量轴向压缩位移及极限承载力。试验结果表明,柱受荷过程中未出现RPC与型钢剥离现象,2种材料协同工作性能良好,各自强度均可充分发挥,最终破坏为柱端部劈裂破坏。柱的极限承载力随RPC强度的提高及含钢量的增大而提高,RPC强度提高承载力幅度约为含钢量的5～6倍。基于试验结果和规范标准,考虑箍筋和型钢对核心区RPC的约束效应,提出该足尺柱轴向承载力计算公式,可为工程设计提供参考。     

不同轴压比条件下Z 形截面混凝土柱 梁柱节点抗剪性能试验研究

通过对不同轴压比条件下的Z 形截面混凝土柱梁柱节点进行抗剪承载力试验, 研究分析了 轴压比对试件节点抗剪性能的影响.结果表明:随着轴压比的增加, Z 形截面混凝土柱梁柱节点极 限抗剪承载力下降, 试件变形与耗能能力减弱, 节点处剪切主裂缝的走向与轴力的夹角变小.根据 试验结果, 回归得到了基于斜压杆理论的Z 形柱节点抗剪承载力公式, 可供设计人员参考.     

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.     

新型方钢管混凝土梁柱节点抗震性能研究

通过低周反复加载试验对3个内隔板一面贯通式节点进行了试验研究,研究了不同轴压比情况下节点的滞回性能、强度及刚度退化、延性、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2.11~2.32,峰值荷载时的能量耗散系数为1.141~1.502。提出了抗震设计、研究建议。     

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.     

局部采用纤维增强混凝土梁柱节点抗震性能的数值分析1

运用有限元软件OpenSees建立了框架结构梁柱节点数值分析模型,对2个梁柱节点试件在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了数值模拟,模拟结果与试验结果比较吻合,表明所选择的材料本构关系及相关材料参数取值,对于模拟钢筋混凝土框架结构的抗震性能具有较好的适用性和合理性.利用所建立的模型,分析了在框架结构梁柱节点一定尺寸范围内使用纤维增强混凝土(FRC)的新型框架结构梁柱节点的抗震性能.结果表明,使用FRC的新型框架结构梁柱节点具有较高的承载能力和耗能能力;随着FRC使用范围的增大,相应梁柱节点的承载能力和耗能能力提高不大.     

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.     

方钢管活性粉末混凝土柱抗震性能研究

钢管活性粉末混凝土柱抗震性能的试验结果可以为钢管混凝土柱结构的工程应用提供理论依据.文章对4根方钢管活性粉末混凝土柱开展低周反复荷载试验,选取轴压比和含钢率两个参数,研究对试件抗震性能的影响,观察试件的受力过程和破坏形态,分析试件的荷载-位移曲线、耗能能力、刚度以及延性系数等特性.结果表明:试件均发生局部屈曲失稳;各试...     

多螺旋箍筋增强装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

和普通复合箍筋相比,多螺旋箍筋对混凝土不仅具有更加优异的约束效果,同时还能节约钢材.提出在装配式混凝土结构中采用多螺旋箍筋进行加强.考虑节点约束强弱、节点位置、施工方式以及箍筋形式的影响,共设计2组足尺混凝土梁柱节点试件.通过低周往复荷载试验,对节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性以及强度退化等抗震指标展开讨论.结果表明强节点试件在梁端发生弯曲破坏,弱节点试件在节点发生剪切破坏.这些节点试件中,装配式中间节点破坏位移较小,滞回曲线更加饱满,延性系数更高,承载力更好.装配式边节点的破坏位移、延性系数、强度、刚度优于现浇节点.此外,多螺旋箍筋增强装配式梁柱节点承载力试验值均大于理论值,符合国家标准要求,并具备较好的安全冗余.