反复荷载下高强混凝土框架内节点抗震性能试验研究

在13个高强混凝土框架内节点试件试验研究的基础上,分析了反复荷载作用下节点核心区开裂特点、破坏形态和抗剪性能,并重点讨论了节点配箍率、轴压比对框架内节点抗剪性能的影响.根据试验实测数据的回归分析,提出了高强混凝土框架内节点抗剪计算公式,并将该公式与建筑抗震设计规范(GBJ11—89)的框架节点受剪承载力计算公式作了比较.试验结果表明C60级高强混凝土框架节点的抗剪强度计算采用现行建筑抗震设计规范的计算方法是可行的.     

预应力混凝土框架边节点抗震性能试验

预应力混凝土框架结构在地震作用下的反应与普通钢筋混凝土结构相比存在着差异,且受力复杂,难以通过理论分析得到其抗震性能.结合实际工程,通过框架节点试验模型在低周反复加载作用下的拟静力试验,研究了后张有粘结预应力混凝土框架边节点的破坏形态、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、破坏时应变等.研究结果表明:水平地震作用下有粘结预应力混凝土框架边节点模型的位移滞回曲线由梭形变化到反S形,存在捏拢现象;位移延性系数能达到4.0以上,耗能能力较强,结构具有较好的抗震性能;建议通过加大柱截面和增强柱端抗剪钢筋来实现强剪弱弯.     

三层单跨装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能研究

在我国建筑工业化政策的引导下,如何提高预制构件节点连接处的装配性能是建筑业共同关注的问题。通过对一榀三层单跨装配式预应力混凝土框架进行拟静力抗震试验,了解了试验框架处于极限破坏状态时各节点的裂缝及损伤情况,计算分析了各节点的抗裂程度,根据荷载(位移)-剪切角滞回曲线讨论了节点核心区的变形特征和剪力传递机理,并结合ANSYS有限元软件进行了非线性模拟。研究结果表明,装配式预应力混凝土框架的破坏出现在梁端,而节点核心区在双向应力状态下并未发生破坏。整体结构具有较好的延性,节点核心区有较强的抗裂和抗变形能力,符合"强节点弱构件"的抗震设计要求。     

无黏结预应力装配式框架内节点抗震性能研究

通过5个框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验,对无黏结预应力装配式混凝土框架节点的破坏形态、滞回特性、变形恢复能力、位移延性、能量耗散等性能进行了研究．为建立该结构的抗震设计方法提供依据．结果表明,无黏结预应力装配式混凝土框架节点具有良好的抗震性能,在延性和变形恢复能力上比现浇框架节点更优．     

预应力度对扁梁框架内节点抗震性能影响研究

通过3个不同预应力度的预应力混凝土扁梁框架内节点试件的低周反复荷载加载试验,初步研究了节点的破坏形态、滞回曲线、延性、耗能能力等抗震性能。结果表明,对框架节点影响的本质原因是通过施加预应力在框架结构上,预应力度增大,框架节点的水平承载力随之增大。     

单向预应力混凝土空间框架弹塑性时程分析

参照中国现行结构设计规范,按不同抗震等级设计4个处于结构临界高度（24 m）和临界跨度（18 m）的7度二、三级和8度一、二级单向预应力空间框架（一级框架中柱"强柱弱梁"级差调整按建议公式弱化设计）,然后基于OpenSEES有限元分析平台,进行双向地震动下的弹塑性时程分析,研究其在罕遇地震下的抗震性能和能力。结果表明：各框架沿两个方向屈服程度均不高、具有较好的整体抗震能力。其中,取较低抗震等级的7度三级和8度二级框架,其整体地震反应较取较高抗震等级的7度二级和8度一级框架略大,但差异并不明显。RC框架方向形成理想的"梁铰机制",PC框架方向形成"柱铰机制",PC框架抗侧刚度更大、抗震能力更强。抗震等级为一级的PC框架经弱化中柱设计后,可以有效引导框架在中柱出铰,但仍不能避免边柱少量出铰,可考虑适当加强边柱予以控制。     

钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究

为研究钢骨超高强混凝土框架边节点的抗震性能,开展了6个钢骨超高强混凝土框架边节点试件的低周反复加载试验。试件设计参数为轴压比、配箍率。针对不同设计参数试件的破坏形态、延性、耗能能力、抗剪承载力及箍筋应变等进行了分析,得到了各设计参数的影响规律。研究结果表明:轴压比对钢骨超高强混凝土边节点抗震性能的影响以0.38为分界点,随着轴压比增大,节点组合体破坏形态由弯剪破坏转变为小偏心受压破坏,其节点核心区水平抗剪承载力在试验轴压比区间内,也表现为先增大后下降的变化规律。该研究结果为钢骨超高强混凝土框架节点抗震设计提供了重要依据。     

T型截面短肢墙梁中间节点抗震性能试验研究

在已有异形柱节点和矩形柱节点试验分析的基础上,对3个T形截面短肢剪力墙梁中间层中节点在中等轴压比下的抗震性能进行了试验。着重研究了在反复荷载作用下,按异形柱节点抗剪公式设计的不同剪压比和配箍率的短肢剪力墙节点的承载能力、延性能力和破坏特点。验证了异形柱节点设计公式对短肢剪力墙梁节点是安全的,从而为短肢剪力墙节点的设计提供依据。     

圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪承载力数值分析与试验对比研究

为研究预应力对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪性能的影响,利用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪性能全过程进行分析,有限元分析得出的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好。试验数据及有限元分析结果表明:与非预应力节点相比,预应力节点有较大的强度与刚度,随着预应力值在其极限抗拉强度0.75倍以内逐渐增大时,节点的开裂荷载、屈服荷载以及抗剪承载力都有所提高。     

不同破坏模式的新型框架节点抗震性能比较

为了解不同破坏模式下UHTCC新型框架节点的抗震性能差异,对UHTCC新型框架节点进行了低周反复荷载试验,比较分析了不同模式下UHTCC新型框架节点的破坏过程、承载力、骨架曲线和位移延性系数的差异。结果表明,UHTCC框架节点裂缝明显细密且均匀,梁端弯曲破坏时的UHTCC框架节点试件具有更高的抗震延性和耗能性能。实际工程中UHTCC优异的抗剪性能可部分取代梁柱节点核心区水平箍筋的抗剪作用。     

锈蚀框架边节点抗震性能试验研究

从探索老化钢筋混凝土结构抗震性能角度出发，利用人工气候环境加速锈蚀实验技术对常规钢筋混凝土框架结构边节点模型试件进行加速锈蚀，然后通过施加周期往复加栽的方法模拟地震作用对加速锈蚀后试件及未锈蚀控制试件进行对比试验．基于试验结果，初步探讨了混凝土中钢筋锈蚀对梁柱节点抗震性能的影响，认识到锈蚀钢筋不但减弱其自身截面和力学性能，而且促成钢筋和混凝土间黏结性能退化以及构件有效截面削弱，从而表现出构件整体抗震性能退化．     

型钢翼缘狗骨式削弱在型钢混凝土节点的作用

为了防止地震时型钢混凝土节点核心区发生剪切破坏以及梁柱连接焊缝发生脆性断裂,提出对型钢混凝土节点核心区附近梁端型钢的上、下翼缘采取狗骨式削弱,并系统研究翼缘削弱对提高型钢混凝土节点抗震性能的作用.研究表明,由于在梁端型钢翼缘采取狗骨式削弱,不仅能够将塑性铰控制在梁型钢削弱的位置,从而有效地降低了节点核心区所受的剪力以及梁柱连接焊缝的应力;而且能够改善节点塑性铰区的转动能力和抗剪性能,提高节点的延性和耗能能力.     

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。     

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。     

钢框架加强型梁柱连接的抗震机理研究

钢框架结构在强烈地震荷载作用下,传统的栓焊连接(或全焊连接)节点表现出大量的脆性破坏,迫使人们重新认识钢结构的抗震性能,并探究具有良好抗震性能的梁柱刚性连接形式.本文考虑了对梁柱连接局部加强的方法来提高节点承载力和转移塑性铰位置的几种连接形式,通过低周反复荷载试验进行了验证.发现这种加强型梁柱连接虽然在地震荷载作用下对承载力的提高并不明显,但可以保证有效地将塑性铰外移,大大提高节点的延性,从而加强了节点的耗能能力,达到避免节点脆性破坏的目的.在此基础上,对加强型梁柱连接在地震荷载作用下的内力传递、变形发展和塑性铰外移的过程进行了深入的理论分析,揭示了加强型梁柱连接的抗震工作机理.     

Seismic Behaviour of Beam-Column Joints of Precast and Partial Steel Reinforced Concrete

A beam-column joint of precast and partial steel reinforced concrete( PPSRC) is proposed for precast reinforced concrete frames. The PPSRC consists of partial steel and reinforced concrete. The partial steel is located in the core joint region and the connections between concrete members. This paper presents an experimental study of a series of PPSRC specimens. These specimens are tested under low cyclic loading.Experimental results demonstrate that the bearing capacity of the PPSRC specimens is 3 times that of the ordinary reinforced concrete( RC) beam-column joints. The strength and stiffness degradation rates are slower compared with that of the RC beam-column joints. In addition,the strength of the core joint region and the connections is higher than other parts of the PPSRC specimens. Beam failure occurs firstly for the PPSRC specimens,followed by column failure and connections failure. The failure of the core joint region occurs finally.Test results show that the seismic performance of the PPSRC is better than that of the ordinary RC beam-column joints.     

高强混凝土新型梁柱节点抗震性能非线性分析

影响梁柱节点性能的因素很多,仅仅进行试验研究是不够的。因此,非线性有限元分析可以使我们对梁柱节点的性能有更深刻的认识。作者在进行了大量的高强混凝土新型梁柱节点试验的基础上,采用非线性有限元方法进行进一步的参数研究。首先用试验数据验证了作者的非线性有限元模型,分析表明计算结果可较好的模拟试验情况,在此基础上对混凝土强度对梁柱节点抗震性能的影响进行了参数研究。     

钢筋混凝土框架节点核心区抗震性能探讨

混凝土框架节点是框架结构的传力枢纽,是框架梁柱构件的交接处,水平地震作用下,节点处承受较大的水平剪力,核心区发生剪切破坏,使结构处于极为不利状态,按照"强节点弱构件"的抗震设计理念,节点的破坏要后置于梁柱的破坏.要保证节点核心区不发生过早的剪切破坏,主要考虑两个因素:①核心区截面尺寸;②核心区混凝土极限压应变.     

HRB600钢筋钢纤维混凝土梁柱边节点抗震性能试验研究

为减小配置HRB600钢筋梁柱边节点的梁筋粘结退化,设计钢纤维整体增强或局部增强的梁柱边节点,进行两个配置HRB600/HRB400钢筋混凝土梁柱边节点和2个配置HRB600高强钢筋的钢纤维整体增强或局部增强的混凝土梁柱边节点的低周往复荷载试验,得到试件的破坏形态和滞回曲线,对比分析边节点的耗能能力、延性性能、核心区剪切变形和梁筋粘结退化。结果表明：往复荷载下HRB600钢筋混凝土节点具有较高的承载能力、耗能能力和延性性能,但HRB600钢筋与普通混凝土粘结退化过快;钢纤维整体增强或局部增强混凝土的措施可以减缓HRB600梁筋粘结退化,改善边节点的破坏形态,减小核心区的剪切变形,提高耗能能力;钢纤维整体增强的梁柱边节点具有更高的延性性能和耗能能力,其HRB600梁筋粘结退化更为缓慢。     

预制钢骨混凝土柱—钢梁组合节点试验研究

针对装配式混凝土结构中梁柱节点连接构造复杂、施工效率低等问题,设计开发了一种预制钢骨混凝土柱—钢梁组合节点,通过拟静力试验,研究不同梁端连接方式对新型节点抗震性能的影响。结果表明：不同梁端连接方式的节点试件均为梁端受弯破坏,破坏位置在翼缘连接板处,实现了节点域附近塑性铰外移的效果;翼缘连接板和混凝土的应变受梁端连接方式的影响较大,钢梁腹板、H型钢骨和纵向钢筋的应变受到的影响相对较小;栓焊混合节点和螺栓节点属于半刚性连接,焊接节点属于刚性连接;各试件的滞回性能良好,承载力和刚度退化性能稳定,延性系数在4.03~11.84之间,等效黏滞阻尼系数在0.24~0.36之间。该类型节点具有良好的承载能力和抗震性能,能满足现有抗震设计要求。